c++之list容器
1.list容器简介
list是序列容器，允许在序列中的任何位置执行固定O(1)时间复杂度的插入和删除操作，并在两个方向进行迭代。list容器是一个双向循环链表。
- list容器与vector容器区别：
list中空间是随机的，通过指向域保存下一个成员地址；vector容器空间是连续的；
list容器数据插入和删除方便，能合理的利用空间；vector容器则是没法实时分配资源；
2.list容器构造函数
list容器构造函数：
list< T > p;//默认构造
list(begin,end);//区间赋值
list(int num,elem);//num个elem值
list(const list &p);//拷贝构造
取头数据:front()
取尾数据:back();
互换成员swap();
使用示例：
#include < iostream >
using namespace std;
#include < list >
/*遍历*/
void PrintList(const list< int >& p, int flag)
{
if (flag == 1)//正向遍历
{
cout < < "正向遍历:" < < endl;
for (list< int >::const_iterator ptr = p.begin(); ptr != p.end(); ptr++)
{
cout < < *ptr < < " ";
}
}
else //逆向遍历
{
cout < < "逆向遍历:" < < endl;
for (list< int >::const_reverse_iterator ptr = p.rbegin(); ptr != p.rend(); ptr++)
{
cout < < *ptr < < " ";
}
}
cout < < endl;
}
void test()
{
list< int > lst;//默认构造
//尾插法
lst.push_back(100);
lst.push_back(200);
//头插法
lst.push_front(300);
lst.push_front(400);
PrintList(lst, 1);
PrintList(lst, 0);
list< int > lst2(lst.begin(), lst.end());//区间赋值
cout < < "lst2第一个成员:" < < lst2.front() < < endl;
cout < < "lst2最后一个成员:" < < lst2.back() < < endl;
cout < < "tlst3" < < endl;
list< int > lst3(3, 666);//3个666
PrintList(lst3, 1);
list< int > lst4(lst2);//拷贝构造
}
int main()
{
test();
system("pause");
}
3.list容器赋值与互换成员
list容器赋值：
重载运算符=: list& operator=(const list &p);
siggn(int num,elem);//num个elem
siggn(begin,end);//区间赋值
互换：
swap(list &p);
使用示例：
#include < iostream >
using namespace std;
#include < list >
void PrintList(const list< int >& p)
{
for (list< int >::const_iterator ptr = p.begin(); ptr != p.end(); ptr++)
{
cout < < *ptr < < " ";
}
cout < < endl;
}
void test()
{
list< int > lst;
for (int i = 10; i <= 30; i += 10)
{
lst.push_back(i);
}
list< int > lst2 = lst;//直接赋值
cout < < "lst2:" < < endl;
PrintList(lst2);
list< int > lst3;
lst3.assign(5, 666);
cout < < "lst3:" < < endl;
PrintList(lst3);
list< int > lst4;
lst4.assign(lst3.begin(), lst3.end());//区间赋值
cout < < "lst4:" < < endl;
PrintList(lst4);
//互换元素
lst4.swap(lst);
cout < < "lst4:" < < endl;
PrintList(lst4);
cout < < "lst:" < < endl;
PrintList(lst);
}
int main()
{
test();
system("pause");
}
4.list容器设置和获取大小
list容器也有获取元素个数函数size()和设置元素个数函数resize()，但list容器不存在获取容量capacity()。
检查容器是否为空可以使用empty(）函数。
list容器元素个数:size()
指定元素个数:resize(int num);
resize(int num,elem); 指定大小，超出用elem补齐
判断容器是否为空:empty()
使用示例：
#include < iostream >
using namespace std;
#include < list >
void PrintList(const list< string >& p)
{
for (list< string >::const_iterator ptr = p.begin(); ptr != p.end(); ptr++)
{
cout < < *ptr < < " ";
}
cout < < endl;
}
void test()
{
list< string > lst;
//插入数据
lst.push_back("C++");
lst.push_back("list容器");
lst.push_back("学习");
lst.push_back("示例");
PrintList(lst);
cout < < "list成员个数:" < < lst.size() < < endl;
lst.resize(10, "c++");//指定大小
PrintList(lst);
cout < < "list成员个数:" < < lst.size() < < endl;
lst.resize(2, "c++");//指定大小
PrintList(lst);
cout < < "list成员个数:" < < lst.size() < < endl;
list< string > lst2;
if (lst2.empty())
{
cout < < "lst2容器为空" < < endl;
}
}
int main()
{
test();
system("pause");
}
5.list容器插入与删除
list容器中插入与删除相关函数如下所示：
list插入：
push_back();尾插
push_front();//头插入
insert(iterator pos,elem);//在指定位置插入elem
insert(iterator pos,n,elem);//在指定位置插入n个elem
insert(iterator pos,begin,endl);在指定位置插入一个区间
list删除：
pop_back();//尾删
pop_front();//头删除
erase(iterator pos);//删除指定位置的内容
erase(begin,end);//删除区间内容
clear();//删除所有内容
remov(elem);删除容器中所有的elem
使用示例：
#include < iostream >
using namespace std;
#include < list >
class Person
{
public:
Person(string name, int age) :name(name), age(age) {
}
bool operator==(const Person &p);
string name;
int age;
};
ostream& operator< <(ostream& cout, Person p)
{
cout < < "姓名:" < < p.name < < "t年龄:" < < p.age ;
return cout;
}
bool Person::operator==(const Person &p)
{
if (this- >age == p.age && this->name == p.name)return true;
return false;
}
void PrintList(list< Person >& p)
{
for (list< Person >::iterator ptr = p.begin(); ptr != p.end(); ptr++)
{
cout < < *ptr < < endl;
}
}
void test()
{
Person p1("小王",18);
Person p2("小李", 18);
Person p3("小刘", 18);
Person p4("小林", 18);
Person p5("小郭", 18);
list< Person > lst;
lst.push_back(p1);
lst.push_back(p2);
lst.push_back(p3);
lst.push_back(p4);
lst.push_back(p5);
if (p1 == p1)
{
cout < < "相等" < < endl;
}
cout < < "lst成员信息:" < < endl;
PrintList(lst);
list< Person >::iterator ptr = lst.begin();
ptr++;
lst.insert(ptr, Person("it_阿水", 18));//从第一个位置插入数据
cout < < "insert插入成员信息:" < < endl;
PrintList(lst);
list< Person > lst2;
lst2.insert(lst2.begin(),lst.begin(), lst.end());//从头插入区间数据
cout < < "insert插入区间信息:" < < endl;
PrintList(lst2);
ptr = lst2.begin();
for (int i = 0; i < 3; i++)ptr++;
lst2.insert(ptr, 3, p1);//指定位置插入3个成员
cout < < "insert插入多个成员信息:" < < endl;
PrintList(lst2);
cout < < "list2元素个数:" < < lst2.size() < < endl;
lst2.erase(lst2.begin());//删除第一个位置的成员
lst2.pop_back();//删除最后一个成员
cout < < "list2元素个数:" < < lst2.size() < < endl;
PrintList(lst2);
//lst2.remove(p1);
list< int >lst3;
lst3.push_back(10);
lst3.push_back(10);
lst3.push_back(3);
lst3.push_back(10);
lst3.push_back(3);
lst3.remove(10);//删除所以的10
for (list< int >::iterator ptr = lst3.begin(); ptr != lst3.end(); ptr++)
{
cout < < *ptr < < " ";
}
cout < < endl;
}
int main()
{
test();
system("pause");
}
6.list容器数据存取
由于list容器底层是通过双向循环链表来实现的，成员空间都是通过指针域保存的，所以不支持[]和at()访问成员。
list容器的迭代器不支持随机访问。
list容器数据存取：
back();//获取最后一个元素
push_back();//从末尾插入
front();//获取第一个元素
push_front();从头插入
注意：由于list容器并不是一段连续的空间，所以不支持[]和at()访问成员
list容器的迭代器不支持随机访问，但是双向的
使用示例：
#include < iostream >
using namespace std;
#include < list >
void test()
{
list< int > lst;
//插入数据
lst.push_back(10);
lst.push_front(20);
lst.push_back(30);
cout < < "第一个元素:" < < lst.front() < < endl;
cout < < "最后一个元素:" < < lst.back() < < endl;
list< int >::iterator ptr = lst.begin();
ptr++;//支持往后
ptr--;//支持往前
//ptr += 3;错误，不支持随机访问
}
int main()
{
test();
system("pause");
}
7.list容器数据反转与排序
list容器自带排序函数sort()，默认是升序排序。
list容器反转：
reverse();//反转(逆序)
list容器排序
sort();//成员函数
注意：所有不支持迭代器随机访问的容器都不能使用全局函数sort进行排序，一般该容器会自带排序的成员函数
使用示例：
#include < iostream >
using namespace std;
#include < list >
void PrintList(list< int >& p)
{
for (list< int >::iterator ptr = p.begin(); ptr != p.end(); ptr++)
{
cout < < *ptr < < " ";
}
cout < < endl;
}
bool mycompare(int v1, int v2)
{
return v1 > v2;
}
void test()
{
list< int > lst;
lst.push_back(10);
lst.push_back(30);
lst.push_back(20);
lst.push_front(40);
lst.push_front(60);
lst.push_front(50);
PrintList(lst);
//反转
lst.reverse();
cout < < "lst反转后" < < endl;
PrintList(lst);
//排序
lst.sort();//默认是升序
cout < < "从小到大排序:" < < endl;
PrintList(lst);
//降序排序
lst.sort(mycompare);
cout < < "从大到小排序:" < < endl;
PrintList(lst);
}
int main()
{
test();
system("pause");
}
8.list容器自定义数据类型排序案例
Person数据保存每个用户的姓名、年龄、身高，现在需要对年龄按升序排序，若年龄相同，则对按身高进行降序排序。
#include < iostream >
using namespace std;
#include < list >
class Person
{
public:
Person(string name, int age, int height) :name(name), age(age), height(height) {
}
string name;//姓名
int age;//年龄
int height;//身高
};
ostream& operator< <(ostream& cout, Person p)
{
cout < < "姓名:" < < p.name < < "t年龄:" < < p.age < < "t身高:" < < p.height;
return cout;
}
void PrintList(list< Person >& p)
{
for (list< Person >::iterator ptr = p.begin(); ptr != p.end(); ptr++)
{
cout < < *ptr < < endl;
}
}
/*
按照年龄升序排序，年龄相同时按升高降序排序
*/
bool PersonCompare(Person& p1, Person& p2)
{
if (p1.age == p2.age)
{
return p1.height > p2.height;
}
return p1.age < p2.age;
}
void test()
{
list< Person > lst;
lst.push_back(Person("小王", 18, 170));
lst.push_back(Person("小刘", 18, 175));
lst.push_back(Person("小李", 23, 168));
lst.push_back(Person("小林", 20, 171));
lst.push_back(Person("小蒋", 18, 172));
lst.push_back(Person("小姜", 17, 176));
PrintList(lst);
cout < < "排序后:" < < endl;
lst.sort(PersonCompare);
PrintList(lst);
}
int main()
{
test();
system("pause");
}
审核编辑：汤梓红
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