STL容器之list容器

STL-list

Posted by Zhihao on 2020-11-24

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基础

功能:将数据进行链式存储

链表(list)是一种物理存储单元上非连续的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的

链表的组成:链表由一系列结点组成。

结点的组成:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域

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STL中的链表是一个双向循环链表

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由于链表的存储方式并不是连续的内存空间,因此链表list中的迭代器只支持前移和后移,属于双向迭代器

list的优点:

采用动态存储分配,不会造成内存浪费和溢出,用多少开多少空间,不像vector那样预留很多空间;

链表执行插入和删除操作十分方便,修改指针即可,不需要移动大量元素。

list的缺点:

链表灵活,但是空间(指针域) 和 时间(遍历)额外耗费较大;

List有一个重要的性质,插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效,这在vector是不成立的。

代码

Talk is cheap, show me the code.

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#include<iostream>
using namespace std;
#include<list>

void printList(const list<int>& ll)
{
for (list<int>::const_iterator it = ll.begin(); it != ll.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}

/*
构造函数原型:
list<T> lst; //list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式:
list(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
list(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
list(const list &lst); //拷贝构造函数。
*/

void test01()
{
list<int> l1;
l1.push_back(10);
l1.push_back(20);
l1.push_back(30);
l1.push_back(40);

printList(l1);

list<int> l2(l1.begin(), l1.end());
printList(l2);

list<int> l3(10, 88);
printList(l3);

list<int> l4(l3);
printList(l4);
}

/*
赋值和交换函数原型:
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
list& operator=(const list &lst); //重载等号操作符
swap(lst); //将lst与本身的元素互换。
*/

void test02()
{
list<int> l1;
l1.push_back(10);
l1.push_back(20);
l1.push_back(30);
l1.push_back(40);

printList(l1);

list<int> l2;
l2.assign(l1.begin(), l1.end());
printList(l2);

list<int> l3;
l3.assign(10, 88);
printList(l3);

list<int> l4;
l4 = l3;
printList(l4);

//swap 需不需要元素个数相等
l4.swap(l1);
printList(l1);
printList(l4);
}


/*
大小操作函数原型:
size(); //返回容器中元素的个数
empty(); //判断容器是否为空
resize(num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
*/

void test03()
{
list<int> l1;
l1.push_back(10);
l1.push_back(20);
l1.push_back(30);
l1.push_back(40);

printList(l1);

if (l1.empty())
{
cout << "Empty" << endl;
}
else
{
cout << "the size of l1: " << l1.size() << endl;
}

l1.resize(10, 1000);
printList(l1);

l1.resize(4);
printList(l1);
}



/*
插入和删除函数原型:
push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
pop_back();//删除容器中最后一个元素
push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
pop_front();//从容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝,返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据,无返回值。
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值。
clear();//移除容器的所有数据
erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据的位置。
erase(pos);//删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置。
remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。
*/

void test04()
{
list<int> l1;
l1.push_back(100); //100
l1.push_front(200); //200 100
l1.push_front(300); //300 200 100
l1.push_front(400); //400 300 200 100

l1.pop_back(); //400 300 200
l1.pop_front(); //300 200
printList(l1);

list<int>::iterator it = l1.begin();
cout << "*it=" << *it << endl;
l1.insert(++it, 1000); //300 1000 200
printList(l1);
cout << "*it=" << *it << endl; //特别注意这个时候迭代器的位置!!!

l1.insert(++it, 3, 33); //300 1000 200 33 33 33
printList(l1);

list<int> l2(l1);
l2.insert(l2.begin(), l1.begin(), l1.end());
printList(l2); //300 1000 200 33 33 33 300 1000 200 33 33 33

it = l1.begin();
cout << "*it=" << *it << endl;
printList(l1);
//l1.erase(it, ++it); //注意并没有这个操作!!!!!正确的应该只有起始迭代器到结束迭代器的操作
printList(l1);

l1.erase(++it);
printList(l1); //33 33 200

}


/*
数据存取函数原型:
//移除 L.push_back(10000); L.push_back(10000); L.push_back(10000); printList(L); L.remove(10000); printList(L); //清空 L.clear(); printList(L); }int main() { test01(); system("pause"); return 0; } 43444546474849505152535455565758596061626364
front(); //返回第一个元素。
back(); //返回最后一个元素。
*/

void test05()
{
list<int> l1;
l1.push_back(100); //100
l1.push_front(200); //200 100
l1.push_front(300); //300 200 100
l1.push_front(400); //400 300 200 100

cout << l1.front() << endl;
cout << l1.back() << endl;
}


/*
反转和排序函数原型:
reverse(); //反转链表
sort(); //链表排序
*/
bool myCompare(int a, int b)
{
return a > b;
}

void test06()
{
list<int> l1;
l1.push_back(123210); //100
l1.push_front(2422410); //200 100
l1.push_front(343430); //300 200 100
l1.push_front(403242130); //400 300 200 100

printList(l1);
l1.reverse();
printList(l1);
l1.sort();
printList(l1);

l1.sort(myCompare);
printList(l1);

}

/*
排序案例
案例描述:将Person自定义数据类型进行排序,Person中属性有姓名、年龄、身高
排序规则:按照年龄进行升序,如果年龄相同按照身高进行降序
*/
class Person
{
public:
Person(string name, int age, int height)
{
this->name = name;
this->age = age;
this->height = height;
}

string name;
int age;
int height;
};

bool comparePerson(const Person&p1,const Person&p2)
{
if (p1.age == p2.age)
{
return p1.height > p2.height;
}
else
{
return p1.age < p2.age;
}
}

void printPersonInfo(const list<Person>& ll)
{
for (list<Person>::const_iterator it = ll.begin(); it != ll.end(); it++)
{
cout << (*it).name << " " << (*it).age << " " << (*it).height << endl;
}
}

void test07()
{
Person p1("zhao",99,170);
Person p2("qian", 89, 190);
Person p3("sun", 79, 200);
Person p4("li", 89, 180);
Person p5("zhou", 109, 210);

list<Person> p;
p.push_back(p1);
p.push_back(p2);
p.push_back(p3);
p.push_back(p4);
p.push_back(p5);

printPersonInfo(p);
p.sort(comparePerson);
printPersonInfo(p);

}


int main()
{
test07();
system("pause");
return 0;
}

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