【C++ STL学习之四】容器list深入学习

一、list基础

List使用一个双向链表来管理元素。图一显示了list的结构。

图一 list的结构

任何型别只要具备赋值和可拷贝两种性质，就可以作为list的元素。

二、list的功能

list的内部结构和vector和deque截然不同，在很多方面都表现不同：

1、list不支持随机存取。所及既不提供下表操作符，也不提供at()函数。

2、任何位置上插入元素删除元素都很快。

3、插入和删除操作不会造成指向其他元素的pointers、references、iterators失效。

4、list对于异常的处理方式是：要么成功，要么什么都不发生。

5、不提供容量、空间重新分配等操作函数。

6、提供了一些函数专门用于移动元素。

三、list的操作函数

生成、赋值和销毁与序列式容器相同。

构造函数和析构函数：

非变动性操作

赋值

元素存取

一般来说，这些操作不会检查元素是否为空，所以程序员必须保证容器不为空。

迭代器相关函数

存取元素只能用迭代器。然而由于list不能随机存取，这些迭代器只是双向而非随机迭代器。所以凡是用到随机存取迭代器的算法（所有用来操作元素顺序的算法-特别是排序算法都归于此类）都不能调用。不过可以用list的成员函数sort()完成此功能。

元素的插入和删除

list提供deque的多余功能，还增加了remove()和remove_if()算法应用于list‘身上的特殊版本。这些成员函数比STL的remove算法更快，因为它们只进行内部指目标工作，无需估计元素。

要将所有与某值相等的元素删除，可以用如下语句（注意：确实是将这些元素删除了，而不是像vector那样只是某种移动而已）

list<int> list1;list1.remove(val);

list还提供了其他一些成员函数，用来改变元素和区间的次序，或是重新串链。我们可以用他们来移动单一list里的元素，也可以移动两个list之间的元素（前提是list的型别一致）。

四、list的异常处理

在所有的STL标准容器中，list提供了最佳支持。几乎所有的操作都是要么正确，要么什么都不发生。只有少数几个操作没有这样的保证：赋值和sort()。不过他们也不会泄露资源，也不会与容器的恒常特性发生冲突。merge(),remove(),remove_if(),unique()提供的保证是有前提的L就是元素间的比较动作不会抛出异常。

五、list示例程序

#include <iostream>#include <list>#include <algorithm>using namespace std;void outputLists(const list<int> &l1,const list<int> &l2){cout << "list1:";copy(l1.begin(),l1.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));cout << endl << "list2:";copy(l2.begin(),l2.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));cout << endl << endl;}int main(){list<int> iList1,iList2,iList3;for (int i = 1;i < 9;++i){iList1.push_back(i);iList2.push_front(i);iList3.push_front(i);}outputLists(iList1,iList2);iList2.splice(iList2.end(),iList2,iList2.begin());outputLists(iList1,iList2);iList2.sort();outputLists(iList1,iList2);iList2.unique();outputLists(iList1,iList2);iList1.merge(iList2);outputLists(iList1,iList2);/*outputLists(iList3,iList1);iList1.merge(iList3);outputLists(iList3,iList1);*/}

运行结果：

注意：merge只使用与合并两个元素已序（而且都是升序）排列的的容器。如上面的程序，最后merge ilist1和ilist3程序就会报错。