forward_list用法及示例

简介

forward_list是单链表容器
是 C++ 11 新添加的一类容器，其底层实现和 list 容器一样，采用的也是链表结构，只不过使用的是单链表

容器特性

链表中数据的存储位置是分散的、随机的，整个链表中数据的线性关系通过指针来维持

可以在序列已知的任何位置快速插入或删除元素（时间复杂度为O(1)）。

只能从前向后遍历，不支持反向遍历

较list相比，执行相同的操作效率更高

使用

成员函数

成员函数	功能
before_begin()	返回一个前向迭代器，其指向容器中第一个元素之前的位置。
begin()	返回一个前向迭代器，其指向容器中第一个元素的位置。
end()	返回一个前向迭代器，其指向容器中最后一个元素之后的位置。
cbefore_begin()	和 before_begin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。
cbegin()	和 begin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。
cend()	和 end() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改元素。
empty()	判断容器中是否有元素，若无元素，则返回 true；反之，返回 false。
max_size()	返回容器所能包含元素个数的最大值。一般是 2的32次方-1 或者2的62次方-1。
front()	返回第一个元素的引用。
assign()	用新元素替换容器中原有内容。
push_front()	在容器头部插入一个元素。
emplace_front()	在容器头部生成一个元素。该函数和 push_front() 的功能相同，但效率更高。
pop_front()	删除容器头部的一个元素。
emplace_after()	在指定位置之后插入一个新元素，并返回一个指向新元素的迭代器。和 insert_after() 的功能相同，但效率更高。
insert_after()	在指定位置之后插入一个新元素，并返回一个指向新元素的迭代器。
erase_after()	删除容器中某个指定位置或区域内的所有元素。
swap()	交换两个容器中的元素，必须保证这两个容器中存储的元素类型是相同的。
resize()	调整容器的大小。
clear()	删除容器存储的所有元素。
splice_after()	将某个 forward_list 容器中指定位置或区域内的元素插入到另一个容器的指定位置之后。
remove(val)	删除容器中所有等于 val 的元素。
remove_if()	删除容器中满足条件的元素。
unique()	删除容器中相邻的重复元素，只保留一个。
merge()	合并两个事先已排好序的 forward_list 容器，并且合并之后的 forward_list 容器依然是有序的。
sort()	通过更改容器中元素的位置，将它们进行排序。
reverse()	反转容器中元素的顺序。

几种创建方式

1. 创建一个空forward_list容器：

std::forward_list<int> test;

2. 创建一个包含n个元素的forward_list容器：

std::forward_list<int> test(10);

3. 创建一个包含n个元素的forward_list容器，并赋初始值：

std::forward_list<int> test(10, 5);

std::forward_list<int> test{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

4. 通过拷贝已有forward_list容器创建新的forward_list容器：

std::forward_list<int> tmp(10);
std::forward_list<int> test(tmp);

5. 通过拷贝其他类型容器（或数组）中指定区域内的元素来创建新的forward_list容器：

int a[] = { 1,2,3,4,5 };
std::forward_list<int> test(a, a+5);

std::array<int, 5>arr{ 1,2,3,4,5 };
std::forward_list<int>test(arr.begin()+1, arr.end()-1);

示例：

demo1:

#include <iostream>
#include <forward_list>
int main()
{
	std::forward_list<int> test{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	test.emplace_front(-1);							//头部插入一个元素{-1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	test.emplace_after(test.begin(), 0);			//指定位置之后插入一个元素{ -1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	test.emplace_after(test.before_begin(), -2);	//指定位置之后插入一个元素{-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	test.reverse();									//反转{10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0,-1,-2}
	
	for (auto i : test) {
		std::cout << i << " ";
	}
	std::cout << std::endl;
}

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2

demo2: 获取元素个数(forward_list没有size()成员函数)

可以使用头文件 中的 distance() 函数

#include <iostream>
#include <forward_list>
#include <iterator>
int main()
{
	std::forward_list<int> test{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	int size = std::distance(test.begin(), test.end());
	int size2 = std::distance(std::begin(test), std::end(test));
	std::cout << "size:" << size << std::endl;
	std::cout << "size2:" << size2 << std::endl;
}

size:10
size2:10

demo3: 可使用std::advance()更便捷的移动迭代器(注意不要越界)

#include <iostream>
#include <forward_list>
int main()
{
	std::forward_list<int> test{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	auto it = test.begin();
	std::advance(it, 5);
	*it = 60;
	for (auto i : test) {
		std::cout << i << " ";
	}
	std::cout << std::endl;
}

1 2 3 4 5 60 7 8 9 10