C++ STL 容器技术 之 list双向链表容器

简介：

list是双向链表的一个泛化容器，它的数据元素可通过链表指针串接成逻辑意义上的线性表。不同于采用线性表顺序存储结构的vector和deque容器，list双向链表中任一位置的元素查找、插入和删除，都具有高效的常数阶算法时间复杂度O(1)。

list应用基础：

创建list对象：

1、list(const A& a=A()) 创建一个空的list对象。

如：list<int> l;

2、list(size_type n) 创建一个具有n个元素的list对象，每个list元素具有它的类型下的默认值。

如：list<int> l(10);

3、list(size_type n, const T& value) 创建一个具有n个元素的list对象，每个元素具有初始值value。

如：list<int> l(10, 5);

4、list(const list&) 通过拷贝一个list对象的各个元素值，创建一个新的list对象。

如：list<int> l1(10, 5);        list<int> l2(l1);

5、list(const InputIterator first, const InputIterator last, const A& a=A()) 通过拷贝迭代器区间[first, last)的元素值，创建一个新的list对象中，内存分配器可省略。

如：int iArray[] = {1,2,3};      list<int> l(iArray, iArray+3);

初始化赋值：

list提供的push_back函数常用来进行list容器的初始化，push_back函数在容器的尾端插入新元素value。

void push_back(const T& value)

元素的遍历访问：

由于链表中的数据需要一个个元素进行遍历，因此list元素的遍历只使用迭代器的方式进行。

元素的插入：

由于list链表元素的插入不需要对其他元素进行移位拷贝，因此，list的元素插入函数具有常数阶的O(1)算法复杂度。除了push_back函数在尾部添加元素外，list还有在链首插入元素的push_front函数和在任意迭代器位置插入的insert函数。

iterator insert(iterator pos, const T& x)

void push_front(const T&)

元素的删除：

iterator erase(iterator pos) 删除迭代器pos所指的链表元素

iterator erase(iterator first, iterator last) 删除迭代器区间[first, last)的所有链表元素

void clear() 删除所有链表元素

void pop_front() 删除list的第一个链表元素

void pop_back() 删除list的最后一个链表元素

void remove(const T& value) 删除list链表中所有元素值为value的元素

元素的反向遍历：

reverse_iterator rbegin()

reverse_iterator rend()

list的交换：

list容器的swap函数，通过简单地交换两个list的头指针，来实现list元素的交换。

void swap(list&)

list的归并：

void splice(iterator position, list& x) 将x的链表归并到当前list链表的position位置之前，list对象x将被清空。

void splice(iterator position, list&, iterator i) 将一个list的迭代器i值所指的元素，归并到当前list链表中，并将归并的元素从原链表中删除。

void merge(list& x) 将list对象x的链表归并到当前list链表中，并清空x链表。只有当前链表和被归并的x链表的元素均预先按元素值的"<"关系排好序，merge函数才具有意义，归并后的链表元素也是按"<"关系排序的。

list的元素排序：

list提供的void sort函数，按"<"关系进行list链表的元素排序，较小的元素排在前面。

list的连续重复元素的删除：

利用list的void unique函数，可将连续重复的元素删除，仅保留一个。

举例分析：

1、

//插入list链表元素
#include <list>
#include <iostream>
using namespace std;

int main(void)
{
list<int> l;
l.push_back(6);
l.push_back(8); 
l.push_back(9);
//插入链表元素
list<int>::iterator i, iend;
i = l.begin();
i++;
l.insert(i, 7);
l.push_front(5);
//打印链表元素
iend = l.end();
for (i=l.begin(); i!=iend; i++)
   cout << *i << " ";

return 0;
}

2、

//list链表元素的删除
#include <list>
#include <iostream>
using namespace std;

int main(void)
{
list<int> l;
l.push_back(5);
l.push_back(6);
l.push_back(7);
l.push_back(8);
l.push_back(9);
l.push_back(9);
l.push_back(9);
l.push_back(10);
//删除元素,剩下7、8和9
list<int>::iterator i, iend;
i = l.begin();
i++;
l.erase(i);
l.pop_back();
l.pop_front();
l.remove(9);
//打印
iend = l.end();
for (i=l.begin(); i!=iend; i++)
{
   cout << *i << " ";
}
return 0;
}

3、

//list链表的归并
#include <list>
#include <iostream>
using namespace std;

void print(list<int>& l)
{
list<int>::iterator i, iend;
iend = l.end();
for (i=l.begin(); i!=iend; i++)
{
   cout << *i << " ";
}
}

int main(void)
{
list<int> l;
for (int j=1; j<=10; j++)
{
   l.push_back(j);
}
//splice()函数
list<int> carry;
carry.splice(carry.begin(), l, l.begin());
//打印carry
cout << "carry的链表元素为: ";
print(carry);
cout << endl;
//打印l
cout << "l的链表元素为: ";
print(l);
cout << endl;
//merge()函数用法
list<int> x;
x.push_back(30);
x.push_back(31);
x.push_back(32);
l.merge(x);
//打印x
cout << "x的链表元素为: 空";
print(x);
cout << endl;
//打印l
cout << "l的链表元素为: ";
print(l);
cout << endl;
return 0;
}

4、

//list链表元素的排序
#include <list>
#include <iostream>
using namespace std;

void print(list<int>& l)
{
list<int>::iterator i, iend;
iend=l.end();
for (i=l.begin(); i!=iend; i++)
   cout << *i << " ";
cout << endl;
}

int main(void)
{
list<int> l; 
for(int j=18; j>=0; j--)
   l.push_back(j);
cout << "排序前: ";
print(l);
//调用list<int>::sort()函数排序
l.sort();
cout << "排序后: ";
print(l);
return 0;
}

5、

//list连续重复元素的删除
#include <list>
#include <iostream>
using namespace std;

int main(void)
{
list<int> l;
l.push_back(6); 
l.push_back(8);
l.push_back(6);
l.push_back(6);
l.push_back(6);
l.push_back(9);
l.push_back(13);
l.push_back(6);
l.unique();
list<int>::iterator i, iend;
iend = l.end();
for (i=l.begin(); i!=iend; i++)
   cout << *i << " ";
cout << endl;
return 0;
}