C++中list的用法
listlist的底层结构list 是可以随意插入和删除的序列式容器,list底层结构是带头结点双向循环链表list中常用接口说明1.构造方式list()/list(n,data)/list(first,last)/list(const list< T>&)/{};2.迭代器begin()/end();rbegin()/rend();3.容量size()/empty()/res
list
list的底层结构
list 是可以随意插入和删除的序列式容器,list底层结构是带头结点双向循环链表;
list中常用接口说明
1.list的构造
list():构造空的list
list(size_t n,const T& data = T()):构造的list中包含n个值为data的元素;
list(first,last):用[first, last)区间中的元素构造list;
list(const list& x):拷贝构造函数;
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{
list<int> l1; // 构造空的l1
list<int> l2(4, 100); // l2中放4个值为100的元素
list<int> l3(l2.begin(), l2.end()); // 用l2的[begin(), end())左闭右开的区间构造l3
list<int> l4(l3); // 用l3拷贝构造l4
// 以数组为迭代器区间构造l5
int array[] = { 16, 2, 77, 29 };
list<int> l5(array, array + sizeof(array) / sizeof(int));
// 用迭代器方式打印l5中的元素
for (list<int>::iterator it = l5.begin(); it != l5.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
// C++11范围for的方式遍历
for (auto& e : l5)
cout << e << " ";
cout << endl;
return 0;
}
2.迭代器的使用
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;
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
void print_list(const list<int>& l)
{
// 注意这里调用的是list的 begin() const,返回list的const_iterator对象
for (list<int>::const_iterator it = l.begin(); it != l.end(); ++it)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
// 使用正向迭代器正向list中的元素
for (list<int>::iterator it = l.begin(); it != l.end(); ++it)
cout << *it << " ";
cout << endl;
// 使用反向迭代器逆向打印list中的元素
for (list<int>::reverse_iterator it = l.rbegin(); it != l.rend(); ++it)
cout << *it << " ";
cout << endl;
return 0;
}
3.容量操作
size():返回list中有效节点的个数;
empty():检测list是否为空,是返回true,否则返回false;
4.元素访问操作
front():返回list的第一个节点中值的引用;
back():返回list的最后一个节点中值的引用;
注:如果要访问任意问题的元素:find(first,last,data);若有重复的,它只能查询到第一个;
5.元素修改
push_back():在list尾部插入元素;
pop_back():删除list中第一个元素;
push_front():在list首元素前插入元素;
pop_front():删除list中第一个元素;
insert():在list中插入元素;
erase():删除list中的元素;
clear():清空list中的有效元素;
swap():交换两个list中的元素;
void PrintList(list<int>& l)
{
for (auto& e : l)
cout << e << " ";
cout << endl;
}
//push_back/pop_back/push_front/pop_front
void TestList1()
{
int array[] = { 1, 2, 3 };
list<int> 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);
// 删除list尾部节点和头部节点
L.pop_back();
L.pop_front();
PrintList(L);
}
//insert/erase
void TestList3()
{
int array1[] = { 1, 2, 3 };
list<int> 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<int> 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);
}
//resize/swap/clear
void TestList4()
{
// 用数组来构造list
int array1[] = { 1, 2, 3 };
list<int> l1(array1, array1 + sizeof(array1) / sizeof(array1[0]));
PrintList(l1);
// 交换l1和l2中的元素
l1.swap(l2);
PrintList(l1);
PrintList(l2);
// 将l2中的元素清空
l2.clear();
cout << l2.size() << endl;
}
vector和list的区别
vector | list | |
---|---|---|
底层结构 | 动态顺序表,一段连续空间 | 带头结点的双向循环列表 |
随机访问 | 支持随机访问,访问某个元素效率O(1) | 不支持随机访问,访问某个元素效率O(N) |
插入和删除 | 任意位置插入和删除效率低,需要搬移元素,时间复杂度为O(N),插入时有可能需要增容,增容:开辟新空间,拷贝元素,释放旧空间,导致效率更低 | 任意位置插入和删除效率高,不需要搬移元素,时间复杂度为O(1) |
空间利用率 | 底层为连续空间,不容易造成内存碎片,空间利用率高,缓存利用率高 | 底层节点动态开辟,小节点容易造成内存碎片,空间利用率低,缓存利用率低 |
迭代器 | 原生态指针 | 对原生态指针(节点指针)进行封装 |
迭代器失效 | 在插入元素时,要给所有的迭代器重新赋值,因为插入元素有可能会导致重新扩容,致使原来迭代器失效,删除时,当前迭代器需要重新赋值否则会失效 | 插入元素不会导致迭代器失效,删除元素时,只会导致当前迭代器失效,其他迭代器不受影响 |
使用场景 | 需要高效存储,支持随机访问,不关心插入删除效率 | 大量插入和删除操作,不关心随机访问 |
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