C++之list

2020-12-23

std::list定义于头文件,std::list是支持常数时间从容器任何位置插入和移除元素的容器。它实现为双向链表，list不支持快速随机访问。与实现为单向链表的std::forward_list相比，std::list提供双向迭代但在空间上效率稍低。

其成员类型有：

成员类型	定义
value_type	T
allocator_type	Allocator
size_type	无符号整数类型（通常是 std::size_t ）
difference_type	有符号整数类型（通常是 std::ptrdiff_t ）
reference	Allocator::reference (C++11 前) value_type& (C++11 起)
const_reference	Allocator::const_reference (C++11 前) const value_type& (C++11 起)
pointer	Allocator::pointer (C++11 前) std::allocator_traits::pointer (C++11 起)
const_pointer	Allocator::const_pointer (C++11 前) std::allocator_traits::const_pointer (C++11 起)
iterator	遗留双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator)
const_iterator	常双向迭代器
reverse_iterator	std::reverse_iterator
const_reverse_iterator	std::reverse_iterator

成员函数

构造函数：有默认构造函数，支持copy constructor, move constructor 和列表初始化构造

析构函数：默认析构函数

迭代器相关的函数：(c 指const )

begin() cbegin()	指向起始的迭代器
end() cend()	指向末尾的迭代器
rbegin() crbegin()	指向起始的逆向迭代器
rend() crend()	指向末尾的逆向迭代器

容量大小相关的函数

empty()	容器是否为空即（begin() == end() ?）
size()	返回元素的数量
max_size()	返回可容纳的最大元素数量
resize()	改变容器可容纳元素的数量

元素访问

front()	访问第一个元素
back()	访问最后一个元素

容器操作：

push_front()	将元素添加到容器头部
emplace_front()	在容器头部构造元素
pop_front()	删除第一个元素
push_back()	将元素添加到容器末尾
emplace_back()	在容器尾部构造元素
pop_back()	删除最后一个元素
emplace()	原位构造元素
insert()	插入元素
earse()	擦除元素
swap()	与另外一个list交换内容
clear()	清空元素

list操作：

splice()	从另外一个list中移动元素
remove() remove_if()	删除满足条件的元素
unique()	删除连续重复的元素
merge()	合并排好序的两个链表
sort()	对链表排序

非成员函数

operator== operator!= (C++20 中移除) operator< (C++20 中移除) operator<= (C++20 中移除) operator> (C++20 中移除) operator>= (C++20 中移除) operator<=>(C++20)	按照字典顺序比较 list 中的值 (函数模板)
std::swap(std::list)	特化 std::swap 算法 (函数模板)
erase(std::list)erase_if(std::list) (C++20)	擦除所有满足特定判别标准的元素 (函数模板)

作为链表的实现，list拥有自己的sort函数，而不能使用std::sort函数进行排序。std::sort使用的随机访问来进行排序，而list和forward_list都是不支持随机访问的。

示例如下：

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>
int main() {
    std::list<int> li{8,6,4,5,2,3,1};
    std::list<int> li2;
    std::cout << std::boolalpha << li2.empty() << std::endl;
    li.swap(li2);
    std::cout << "li2 size : " << li2.size() << std::endl;
    std::cout << "li size : " << li.size() << std::endl;
    std::cout << "li max_size: " << li.max_size() << std::endl;
    std::for_each(li2.begin(),li2.end(),[](int x){std::cout << x << '\t';});
    std::cout << '\n';
    li2.sort();
    std::for_each(li2.begin(),li2.end(),[](int x){std::cout << x << '\t';});
    std::cout << '\n';

    li.splice(li.begin(),li2);
    std::cout << "li size : " << li.size() << std::endl;
    std::cout << "li max_size: " << li.max_size() << std::endl;
    std::cout << "li2 size : " << li2.size() << std::endl;

    li.pop_back();
    li.pop_front();
    li.push_back(100);
    li.push_front(200);
    li.emplace_back(1000);
    li.emplace_front(20);
    li.emplace(++li.begin(),1050);
    std::for_each(li.begin(),li.end(),[](int x){std::cout << x << '\t';});
    std::cout << '\n';

    std::cout << "front : " << li.front() << std::endl;
    std::cout << "back : " << li.back() << std::endl;


    li.insert(++li.begin(),2);
    li.insert(++li.begin(),2);
    std::for_each(li.begin(),li.end(),[](int x){std::cout << x << '\t';});
    std::cout << '\n';

    li2.push_front(10);
    li2.push_front(63);
    li.merge(li2);
    std::for_each(li.begin(),li.end(),[](int x){std::cout << x << '\t';});
    std::cout << '\n';
    std::cout << "li2 size : " << li2.size() << std::endl;

    li.unique();
    li.remove(63);
    std::for_each(li.begin(),li.end(),[](int x){std::cout << x << '\t';});
    std::cout << '\n';
    //去除偶数
    li.remove_if([](int x){return x%2==0;});
    std::for_each(li.begin(),li.end(),[](int x){std::cout << x << '\t';});
    std::cout << '\n';

    li.clear();
    return 0;
}