STL中的List_stl list

 list的介绍

List即链表

常见的链表有多种形式，以带不带头节点、是否循环、单向还是双向为区分，共有8种

• 不带头单向不循环链表
• 不带头单向循环链表
• 不带头双向不循环链表
• 不带头双向循环链表
• 带头单向不循环链表
• 带头单向循环链表
• 带头双向不循环链表
• 带头双向循环链表

而STL中的list就是带头双向循环链表 

list的使用 

list中的接口比较多，以下是常见的一些接口

1. list的构造 

构造函数（constructor） 接口说明 list( size_type n, const value_type& val = value_type()) 构造的list中包含n个值为val的 元素 list() 构造空的list list (const list& x) 拷贝构造函数 list (InputIterator first, InputIterator last) 用[first, last)区间中的元素构造 list

list l1;                         // 构造空的l1
list l2(4, 100);             // l2中放4个值为100的元素
list l3(l2.begin(), l2.end());  // 用l2的[begin(), end()）左闭右开的区间构造l3
list l4(l3);                    // 用l3拷贝构造l4
int array[] = { 16,2,77,29 };
list l5(array, array + sizeof(array) / sizeof(int));    // 以数组为迭代器区间构造l5
list l6{ 1,2,3,4,5 };    // 列表格式初始化C++11

 2. list iterator的使用

iterator即为迭代器

如果对于迭代器感到很陌生，可以简单的把迭代器理解成升级版的指针，list的迭代器指向list中的某个节点

函数声 明 接口说明 begin + end 返回第一个元素的迭代器+返回最后一个元素下一个位置的迭代器 rbegin + rend 返回第一个元素的reverse_iterator,即end位置，返回最后一个元素下一个位 置的reverse_iterator,即begin位置

补充：

list的迭代器是双向迭代器

其中，begin与end为正向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向后移动

rbegin与rend是反向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向前移动

int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };

list l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));

// 使用正向迭代器正向list中的元素

// list::iterator it = l.begin(); // C++98中语法

auto it = l.begin(); // C++11之后推荐写法

while (it != l.end())

{

        cout << *it << \" \";

        ++it;

}

cout << endl;

// 使用反向迭代器逆向打印list中的元素

// list::reverse_iterator rit = l.rbegin();

auto rit = l.rbegin();

while (rit != l.rend())

{

        cout << *rit << \" \";

        ++rit;

}

cout << endl;

3. list capacity

链表中的有效元素个数

函数声明 接口说明 empty 检测list是否为空，是返回true，否则返回false size 返回list中有效节点的个数

代码示例: 

int array[] = { 16,2,77,29 };
list l5(array, array + sizeof(array) / sizeof(int));

if (!l5.empty())
{
    cout << l5.size() << endl;
}

4. list element access

获取链表中的元素

函数声明 接口说明

front

返回list的第一个节点中值的引用（头元素） back 返回list的最后一个节点中值的引用（尾元素）

int array[] = { 16,2,77,29 };
list l5(array, array + sizeof(array) / sizeof(int));

cout << l5.front() << endl;
cout << l5.back() << endl;

 5.list modifiers

 链表元素的修改

函数声明 接口说明 push_front 在list首元素前插入值为val的元素 pop_front 删除list中第一个元素 push_back 在list尾部插入值为val的元素 pop_back 删除list中最后一个元素 insert 在list position 位置中插入值为val的元素 erase 删除list position位置的元素 swap 交换两个list中的元素 clear 清空list中的有效元素

代码演示：

int array[] = { 1, 2, 3 };

list L(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));

// 在list的尾部插入4，头部插入0

L.push_back(4);

L.push_front(0);

PrintList(L);    //打印链表中的元素

// 删除list尾部节点和头部节点

L.pop_back();

L.pop_front();

PrintList(L);    //打印链表中的元素

 

int array1[] = { 1, 2, 3 };

list L(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));

// 获取链表中第二个节点

auto pos = ++L.begin();

cout << *pos << endl;

// 在pos前插入值为4的元素

L.insert(pos, 4);

PrintList(L);

// 在pos前插入5个值为5的元素

L.insert(pos, 5, 5);

PrintList(L);

// 在pos前插入[v.begin(), v.end)区间中的元素

vector v{ 7, 8, 9 };

L.insert(pos, v.begin(), v.end());

PrintList(L);

// 删除pos位置上的元素

L.erase(pos);

PrintList(L);

// 删除list中[begin, end)区间中的元素，即删除list中的所有元素

L.erase(L.begin(), L.end());

PrintList(L);

// 用数组来构造list

int array1[] = { 1, 2, 3 };

list l1(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));

PrintList(l1);

// 交换l1和l2中的元素

list l2;

l1.swap(l2);

PrintList(l1);

PrintList(l2);

// 将l2中的元素清空

l2.clear();

cout << l2.size() << endl;

list的迭代器失效问题 

迭代器失效即迭代器所指向的节点的无 效，即该节点被删除了

因为list的底层结构为带头结点的双向循环链表，因此在list中进行插入 时是不会导致list的迭代器失效的，只有在删除时才会失效，并且失效的只是指向被删除节点的迭 代器，其他迭代器不会受到影响 

void TestListIterator1()
{
    int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
    list l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
    auto it = l.begin();
    while (it != l.end())
    {
        // erase()函数执行后，it所指向的节点已被删除，因此it无效，在下一次使用it时，必须先给其赋值
            l.erase(it);
        ++it;
    }
}
// 改正
void TestListIterator()
{
    int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
    list l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
    auto it = l.begin();
    while (it != l.end())
    {
        l.erase(it++);    // it = l.erase(it);
    }
}