前言
本文的目的主要是介绍list的常用接口,从构造函数,访问数据,修改数据等接口函数介绍.帮助大家初步掌握list的使用,后续会分享list的模拟实现,从底层理解list更加深刻的理解list.
一、构造函数:
| 函数模型 | 表头 |
| explicit list(const allocator_type & alloc = allocator_type()); | 无参构造 |
| explicit list(size_type n, const value_type & val = value_type()) | n个val初始化 |
| list(InputIterator first, InputIterator last) | 迭代器区间初始化 |
| list(const list & x); | 拷贝构造 |
学习了string和vector这里就不过多介绍了.
(1) 无参构造
测试代码:
void test1() { //无参构造 explicit list(const allocator_type & alloc = allocator_type()); list<int> L1; cout << "L1="; for (auto it : L1) { cout << it << " "; } cout << endl; }
运行结果:
L1=
(2) 用n个val构造
//使用n个val构造 explicit list(size_type n, const value_type & val = value_type()) list<int> L2(5,2); cout << "L2="; for (auto it : L2) { cout << it << " "; } cout << endl;
运行结果:
L2=2 2 2 2 2
(3) 迭代器区间构造
//迭代器区间构造 //template <class InputIterator> //list(InputIterator first, InputIterator last) int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; list<int> L3(arr, arr + 10); cout << "L3="; for (auto it : L3) { cout << it << " "; } cout << endl;
运行结果:
L3=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
(4) 拷贝构造
//拷贝构造 list(const list & x); cout << "L4="; list<int> L4(L3);//上面的 L3=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 for (auto it : L4) { cout << it << " "; } cout << endl;
运行结果:
L4=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
二、访问数据
(1) 迭代器
| 接口名 | 含义 |
| begin() | 返回第一个有效元素位置的迭代器 |
| end() | 返回最后一个有效元素位置的迭代器 |
(2) Element access:
| 接口名 | 含义 |
| front() | 返回list的第一个有效结点中存储的值的引用 |
| back() | 返回list的最后一个有效节点中存储的值的引用 |
测试代码:
void test2() { //测试迭代器 list<int> L1; L1.push_back(1); L1.push_back(4); L1.push_back(6); L1.push_back(8); L1.push_back(12); L1.push_back(20); list<int>::iterator it = L1.begin(); while (it != L1.end()) { cout << *it << " "; ++it; } cout << endl; //Element access: cout << "front()=" << L1.front() << endl; //返回list的第一个有效结点中存储的值的引用 cout << "back()=" << L1.back() << endl; //返回list的最后一个有效节点中存储的值的引用 }
运行结果:
1 4 6 8 12 20 front()=1 back()=20
三、修改(重点)
| 接口名 | 解释 |
| push_front | 头插 |
| pop_front | 头删 |
| push_back | 尾插 |
| pop_back | 尾删 |
| insert | 在list中的 pos 位置中插入值为val的元素 |
| erase | 删除list 中的pos位置的元素 |
| swap | 交换两个list |
| clear | 清除list中的有效数据 |
(1) 头插/删 && 尾插/删
void test3() { list<int> L1; L1.push_back(1); L1.push_back(3); L1.push_back(4); L1.push_back(5); L1.push_back(7); L1.push_back(9); for (auto it : L1) { cout << it << " "; } cout << endl; //头插 L1.push_front(0); L1.push_front(-1); cout << "依次头插0 和-1后: "; for (auto it : L1) { cout << it << " "; } cout << endl; //头删 L1.pop_front(); cout << "头删一次后: "; for (auto it : L1) { cout << it << " "; } cout << endl; //尾删 L1.pop_back(); L1.pop_back(); cout << "尾删两次后: "; for (auto it : L1) { cout << it << " "; } cout << endl; }
运行结果:
1 3 4 5 7 9 依次头插0 和-1后: -1 0 1 3 4 5 7 9 头删一次后: 0 1 3 4 5 7 9 尾删两次后: 0 1 3 4 5
(2) insert && erase
🍔insert
| 接口名 | 解释 |
| iterator insert (iterator position, const value_type& val); | 在pos位置插入值val |
| void insert (iterator position, size_type n, const value_type& val); | 在pos位置开始,插入n个val |
| void insert (iterator position, InputIterator first, InputIterator last); | 在pos位置插入,一个迭代器区间的值 |
由于list并不支持下标随机访问元素(" []"),所以,我们在使用迭代器的时候,避免使用
迭代器+ num
例如:L1.begin()+2
void test4() { int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8 }; list<int> L1(arr, arr + 8); for (auto it : L1) //1 2 3 4 5 6 7 8 { cout << it << " "; } cout << endl; // insert //iterator insert (iterator position, const value_type& val);\ //list的迭代器不支持直接+=num //L1.insert(L1.begin()+2 ,66); //报错 auto it1 = L1.begin(); ++it1; ++it1; L1.insert(it1, 66); for (auto it : L1) //1 2 66 3 4 5 6 7 8 { cout << it << " "; } cout << endl; //void insert(iterator position, size_type n, const value_type & val); L1.insert(L1.begin(), 3, 0); //在第一个位置插入3个0 for (auto it : L1) //0 0 0 1 2 66 3 4 5 6 7 8 { cout << it << " "; } cout << endl; //template <class InputIterator> // void insert(iterator position, InputIterator first, InputIterator last); int arr2[] = { -1,-2,-3 }; L1.insert(L1.begin(), arr2, arr2+3); //在第一个位置插入一段迭代器区间的值 for (auto it : L1) //-1 -2 -3 0 0 0 1 2 66 3 4 5 6 7 8 { cout << it << " "; } cout << endl; }
🍔erase
| 接口名 | 解释 |
| iterator erase (iterator position); | 删除该迭代器位置的值 |
| iterator erase (iterator first, iterator last); | 删除迭代器区间中的值 |
测试代码:
void test5() { int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8 }; list<int> L1(arr, arr + 8); for (auto it : L1) //1 2 3 4 5 6 7 8 { cout << it << " "; } cout << endl; //erase auto it1 = L1.end(); //指向最后一个有效元素的下一个位置 --it1; //指向最后一个有效元素的位置 --it1; //指向倒数第二个有效元素的位置 L1.erase(it1); for (auto it : L1) //1 2 3 4 5 6 8 { cout << it << " "; } cout << endl; auto it2 = L1.begin(); ++it2; auto it3 = L1.end(); --it3; L1.erase(it2,it3); for (auto it : L1) //1 8 { cout << it << " "; } cout << endl; }
(3) 迭代器失效问题
猜一猜这段代码的结果是什么?
void test6() { int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 }; list<int> L1(arr, arr + 10); auto it = L1.begin(); auto it2 = L1.end(); --it2; while (it != it2) { // 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,it就失效了 L1.erase(it); ++it; } cout << endl; }
解释:
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，插入并不会导致扩容而产生迭代器失效问题，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。
如下图:
那我该如何解决这个问题呢?
void test6() { int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 }; list<int> L1(arr, arr+10); auto it = L1.begin(); auto it2 =L1.end(); --it2; while (it != it2) { it=L1.erase(it); } for (auto it : L1) { cout << it << " "; } cout << endl; }
下一篇,我们list模拟实现见吧!
