C++ list 類學習筆記(轉載)
雙向循環鏈表list
list是雙向循環鏈表，，每一個元素都知道前面一個元素和後面一個元素。在STL中，list和vector一樣，是兩個常被使用的容器。和vector不一樣的是，list不支持對元素的任意存取。list中提供的成員函數與vector類似，不過list提供對表首元素的操作push_front、pop_front，這是vector不具備的。和vector另一點不同的是，list的叠代器不會存在失效的情況，他不像vector會保留備份空間，在超過容量額度時重新全部分配內存，導致叠代器失效；list沒有備份空間的概念，出入一個元素就申請一個元素的空間，所以它的叠代器不會失效。還是舉《C++之vector》中的例子：
int data[6]={3,5,7,9,2,4};
list<int> lidata(data, data+6);
lidata.push_back(6);
...
list初始化時，申請的空間大小為6，存放下了data中的6個元素，當向lidata插入第7個元素“6”時，list申請新的節點單元，插入到list鏈表中，數據存放結構如圖1所示：
圖1 list的存儲結構
list每次增加一個元素，不存在重新申請內存的情況，它的成本是恒定的。而vector每當增加關鍵元素的時候，都需要重新申請新的更大的內存空間，會調用元素的自身的復制構造函數，存在構造成本。在銷毀舊內存的時候，會調用析構函數，存在析構成本。所以在存儲復雜類型和大量元素的情況下，list比vector更有優勢！
List是一個雙向鏈表,雙鏈表既可以向前又向後鏈接他的元素。
List將元素按順序儲存在鏈表中. 與 向量(vector)相比, 它允許快速的插入和刪除，但是隨機訪問卻比較慢。
assign() 給list賦值
back() 返回最後一個元素
begin() 返回指向第一個元素的叠代器
clear() 刪除所有元素
empty() 如果list是空的則返回true
end() 返回末尾的叠代器
erase() 刪除一個元素
front() 返回第一個元素
get_allocator() 返回list的配置器
insert() 插入一個元素到list中
max_size() 返回list能容納的最大元素數量
merge() 合並兩個list
pop_back() 刪除最後一個元素
pop_front() 刪除第一個元素
push_back() 在list的末尾添加一個元素
push_front() 在list的頭部添加一個元素
rbegin() 返回指向第一個元素的逆向叠代器
remove() 從list刪除元素
remove_if() 按指定條件刪除元素
rend() 指向list末尾的逆向叠代器
resize() 改變list的大小
reverse() 把list的元素倒轉
size() 返回list中的元素個數
sort() 給list排序
splice() 合並兩個list
swap() 交換兩個list
unique() 刪除list中重復的元素
List使用實例1
#include <iostream>
#include <list>
#include <numeric>
#include <algorithm>
using namespace std;
//創建一個list容器的實例LISTINT
typedef list<int> LISTINT;
//創建一個list容器的實例LISTCHAR
typedef list<char> LISTCHAR;
int main(int argc, char *argv[])
{
//--------------------------
//用list容器處理整型數據
//--------------------------
//用LISTINT創建一個名為listOne的list對象
LISTINT listOne;
//聲明i為叠代器
LISTINT::iterator i;
//從前面向listOne容器中添加數據
listOne.push_front (2);
listOne.push_front (1);
//從後面向listOne容器中添加數據
listOne.push_back (3);
listOne.push_back (4);
//從前向後顯示listOne中的數據
cout<<"listOne.begin()--- listOne.end():"<<endl;
for (i = listOne.begin(); i != listOne.end(); ++i)
cout << *i << " ";
cout << endl;
//從後向後顯示listOne中的數據
LISTINT::reverse_iterator ir;
cout<<"listOne.rbegin()---listOne.rend():"<<endl;
for (ir =listOne.rbegin(); ir!=listOne.rend();ir++) {
cout << *ir << " ";
}
cout << endl;
//使用STL的accumulate(累加)算法
int result = accumulate(listOne.begin(), listOne.end(),0);
cout<<"Sum="<<result<<endl;
cout<<"------------------"<<endl;
//--------------------------
//用list容器處理字符型數據
//--------------------------
//用LISTCHAR創建一個名為listOne的list對象
LISTCHAR listTwo;
//聲明i為叠代器
LISTCHAR::iterator j;
//從前面向listTwo容器中添加數據
listTwo.push_front (‘A‘);
listTwo.push_front (‘B‘);
//從後面向listTwo容器中添加數據
listTwo.push_back (‘x‘);
listTwo.push_back (‘y‘);
//從前向後顯示listTwo中的數據
cout<<"listTwo.begin()---listTwo.end():"<<endl;
for (j = listTwo.begin(); j != listTwo.end(); ++j)
cout << char(*j) << " ";
cout << endl;
//使用STL的max_element算法求listTwo中的最大元素並顯示
j=max_element(listTwo.begin(),listTwo.end());
cout << "The maximum element in listTwo is: "<<char(*j)<<endl;
return 0;
}
List使用實例2
list: Linked list of variables, struct or objects. Insert/remove anywhere.
Two examples are given:
- The first STL example is for data type int
- The second for a list of class instances.
1. Lets start with a simple example of a program using STL for a linked list:
// Simple example uses type int
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{
list<int> L;
L.push_back(0); // Insert a new element at the end
L.push_front(0); // Insert a new element at the beginning
L.insert(++L.begin(),2); // Insert "2" before position of first argument
// (Place before second argument)
L.push_back(5);
L.push_back(6);
list<int>::iterator i;
for(i=L.begin(); i != L.end(); ++i) cout << *i << " ";
cout << endl;
return 0;
}
Compile: g++ example1.cpp
Run: ./a.out
Output: 0 2 0 5 6
2. The STL tutorials and texts seem to give simple examples which do not apply to the real world. The following example is for a doubly linked list. Since we are using a class and we are not using defined built-in C++ types we have included the following:
- To make this example more complete, a copy constructor has been included although the compiler will generate a member-wise one automatically if needed. This has the same functionality as the assignment operator (=).
- The assignment (=) operator must be specified so that sort routines can assign a new order to the members of the list.
- The "less than" (<) operator must be specified so that sort routines can determine if one class instance is "less than" another.
- The "equals to" (==) operator must be specified so that sort routines can determine if one class instance is "equals to" another.
// Standard Template Library example using a class.
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
// The List STL template requires overloading operators =, == and <.
//vc2005調試沒有錯（紅色字體部分可去掉）、可用vc6.0卻報錯了“‘operator <<‘ is ambiguous”（vc6.0的加上紅色字體部分）
class AAA;
ostream &operator<<(ostream &output, const AAA &aaa);
class AAA
{
friend ostream &operator<<(ostream &, const AAA &);
public:
int x;
int y;
float z;
AAA();
AAA(const AAA &);
~AAA(){};
AAA &operator=(const AAA &rhs);
int operator==(const AAA &rhs) const;
int operator<(const AAA &rhs) const;
};
AAA::AAA() // Constructor
{
x = 0;
y = 0;
z = 0;
}
AAA::AAA(const AAA ©in) // Copy constructor to handle pass by value.
{
x = copyin.x;
y = copyin.y;
z = copyin.z;
}
ostream &operator<<(ostream &output, const AAA &aaa)
{
output << aaa.x << ‘ ‘ << aaa.y << ‘ ‘ << aaa.z << endl;
return output;
}
AAA& AAA::operator=(const AAA &rhs)
{
this->x = rhs.x;
this->y = rhs.y;
this->z = rhs.z;
return *this;
}
int AAA::operator==(const AAA &rhs) const
{
if( this->x != rhs.x) return 0;
if( this->y != rhs.y) return 0;
if( this->z != rhs.z) return 0;
return 1;
}
// This function is required for built-in STL list functions like sort
int AAA::operator<(const AAA &rhs) const
{
if( this->x == rhs.x && this->y == rhs.y && this->z < rhs.z) return 1;
if( this->x == rhs.x && this->y < rhs.y) return 1;
if( this->x < rhs.x ) return 1;
return 0;
}
int main()
{
list<AAA> L;
AAA Ablob ;
Ablob.x=7;
Ablob.y=2;
Ablob.z=4.2355;
L.push_back(Ablob); // Insert a new element at the end
Ablob.x=5;
L.push_back(Ablob); // Object passed by value. Uses default member-wise
// copy constructor
Ablob.z=3.2355;
L.push_back(Ablob);
Ablob.x=3;
Ablob.y=7;
Ablob.z=7.2355;
L.push_back(Ablob);
list<AAA>::iterator i;
for(i=L.begin(); i != L.end(); ++i) cout << (*i).x << " "; // print member
cout << endl;
for(i=L.begin(); i != L.end(); ++i) cout << *i << " "; // print with overloaded operator
cout << endl;
cout << "Sorted: " << endl;
L.sort();
for(i=L.begin(); i != L.end(); ++i) cout << *i << " "; // print with overloaded operator
cout << endl;
return 0;
}
Output:
-
7 5 5 3
7 2 4.2355
5 2 4.2355
5 2 3.2355
3 7 7.2355
Sorted:
3 7 7.2355
5 2 3.2355
5 2 4.2355
7 2 4.2355
STL中list的使用：
STL中的list就是一雙向鏈表，可高效地進行插入刪除元素。現總結一下它的操作。
文中所用到兩個list對象c1,c2分別有元素c1(10,20,30) c2(40,50,60)。還有一個list<int>::iterator citer用來指向c1或c2元素。
list對象的聲明構造()：
A. list<int>c0; //空鏈表
B. list<int>c1(3); //建一個含三個默認值是0的元素的鏈表
C. list<int>c2(5,2); //建一個含五個元素的鏈表，值都是２
D. list<int>c4(c2); //建一個c2的copy鏈表
E. list<int>c5(c1.begin(),c1.end());
//c5含c1一個區域的元素[_First, _Last)。
1. assign()分配值，有兩個重載：
c1.assign(++c2.begin(), c2.end()) //c1現在為(50,60)。
c1.assing(7,4) //c1中現在為7個4,c1(4,4,4,4,4,4,4)。
2. back()返回最後一元素的引用：
int i=c1.back(); //i=30
const int i=c2.back(); //i=60且不可修改
3. begin()返回第一個元素的指針(iterator)
citer=c1.begin(); // *citer=10
list<int>::const_iterator cciter=c1.begin(); //*cciter=10且為const。
4. clear()刪除所有元素
c1.clear(); //c1為空 c1.size為０；
5. empty()判斷是否鏈表為空
bool B=c1.empty(); //若c1為空B=true；否則B=false;
6. end()返回最後一個元素的下一位置的指針(list為空時end()=begin())
citer=c1.end(); //*(--citer)=30;
同begin()返回一個常指針，不能修改其中元素。
7. erase()刪除一個元素或一個區域的元素(兩個重載)
c1.erase(c1.begin()); // c1現為(20,30);
c1.erase(++c1.begin(),c1.end()); // c1現為(10);
8. front() 返回第一個元素的引用：
int i=c1.front(); //i=10;
const int i=c1.front(); //i=10且不可修改。
9. insert()在指定位置插入一個或多個元素(三個重載)：
c1.insert(++c1.begin(),100); //c1(10,100,20,30)
c1.insert(c1.begin(),2,200); //c1(200,200,20,30);
c1.insert(++c1.begin(),c2.begin(),--c2.end());
//c1(10,40,50,20,30);
10. max_size()返回鏈表最大可能長度(size_type就是int型)：
list<int>::size_type i=c1.max_size(); //i=1073741823
11. merge()合並兩個鏈表並使之默認升序(也可改)：
c2.merge(c1); //c1現為空;c2現為c2(10,20,30,40,50,60)
c2.merge(c1,greater<int>()); //同上，但c2現為降序
12. pop_back()刪除鏈表尾的一個元素
c1.pop_back() //c1(10,20);
13. pop_front()刪除鏈表頭的一元素
c1.pop_front() //c1(20,30)
14. push_back()增加一元素到鏈表尾
c1.push_back(100) //c1(10,20,30,100)
15. push_front()增加一元素到鏈表頭
c1.push_front(100) //c1(100,10,20,30)
16. rbegin()返回鏈表最後一元素的後向指針(reverse_iterator or const)
list<int>::reverse_iterator riter=c1.rbegin(); //*riter=30
17. rend()返回鏈表第一元素的下一位置的後向指針
list<int>::reverse_iterator riter=c1.rend(); // *(--riter)=10
18. remove()刪除鏈表中匹配值的元素(匹配元素全部刪除)
c1.remove(10); //c1(20,30)
19. remove_if()刪除條件滿足的元素(會遍歷一遍鏈表)
c1.remove_if( is_odd<int> () ); //c1(10,20,30)
//is_odd自己寫(表奇數)
20. resize()重新定義鏈表長度(兩重載)：
c1.resize(4) //c1(10,20,30,0)用默認值填補
c1.resize(4,100) //c1(10,20,30,100)用指定值填補
21. reverse()反轉鏈表:
c1.reverse(); //c1(30,20,10)
22. size()返回鏈表中元素個數
list<int>::size_type i=c1.size(); //i=3
23. sort()對鏈表排序，默認升序(可自定義)
c1.sort(); //c1(10,20,30)
c1.sort(great<int>()); //c1(30,20,10)
24. splice()對兩個鏈表進行結合(三個重載)
c1.splice(++c1.begin(),c2);
//c1(10,40,50,60,20,30) c2為空 全合並
c1.splice(++c1.begin(),c2,++c2.begin());
//c1(10,50,20,30) ; c2(40,60) 指定元素合並
c1.splice(++c1.begin(),c2,++c2.begin(),c2.end());
//c1(10,50,60,20,30); c2(40) 指定範圍合並
25. swap()交換兩個鏈表(兩個重載)
c1.swap(c2); //c1(40,50,60);
swap(c1,c2); //c1(40,50,60)
26. unique()刪除相鄰重復元素(斷言已經排序，因為它不會刪除不相鄰的相同元素)
c1.unique();
//假設c1開始(-10,10,10,20,20,-10)則之後為c1(-10,10,20,-10)
c1.unique(mypred); //自定義謂詞
list 的使用
在使用list必須包括頭文件#include <list>，
1)、如何定義一個list對象
#include <list>
int main (void)
{
list<char > cList; //聲明了list<char>模板類 的一個實例
}
2)、使用list的成員函數push_back和push_front插入一個元素到list中
cList. push_back(‘a’); //把一個對象放到一個list的後面 cList. push_front (‘b’); //把一個對象放到一個list的前面
3)、使用list的成員函數empty()判斷list是否為空
if (cList.empty())
{
printf(“this list is empty”);
}
4)、用list< char >::iterator得到指向list的指針
list< char>::iterator charIterator;
for(cIterator = cList.Begin();cIterator != cList.end();cIterator++)
{
printf(“%c”, *cIterator);
} //輸出list中的所有對象
說明：cList.Begin()和cList.end()函數返回指向list< char >::iterator的指針，由於list采用鏈表結構，因此它不支持隨機存取，因此不能用cList.begin()+3來指向list中的第四個對象，vector和deque支持隨機存取。
5）、用STL的通用算法count()來統計list中的元素個數
int cNum; char ch = ’b’; cNum = count(cList.Begin(), cList.end(), ch); //統計list中的字符b的個數
說明：在使用count()函數之前必須加入#include <algorithm>
6）、用STL的通用算法count_if ()來統計list中的元素個數
const char c(‘c’);
class IsC
{
public:
bool operator() ( char& ch )
{
return ch== c;
}
};
int numC;
numC = count_if (cList.begin(), cList.end(),IsC());//統計c的數量；
說明：count_if() 帶一個函數對象的參數,函數對象是一個至少帶有一個operator()方法的類函數對象被約定為STL算法調用operator時返回true或false。它們根據這個來判定這個函數。舉個例子會 說的更清楚些。count_if()通過傳遞一個函數對象來作出比count()更加復雜的評估以確定一個對象是否應該被記數。
7）、使用STL通用算法find()在list中查找對象
list<char >::iterator FindIterator;
FindIterator = find(cList.begin(), cList.end(), ‘c’);
If (FindIterator == cList.end())
{
printf(“not find the char ‘c’!”);
}
else
{
printf(“%c”, * FindIterator);
}
說明：如果沒有找到指定的對象，就會返回cList.end()的值，找到了就返回一個指向對象iterator的指針。
8）、使用STL通用算法find_if()在list中查找對象
const char c(‘c’);
class c
{
public:
bool operator() ( char& ch )
{
return ch== c;
}
};
list<char>::iterator FindIterator
FindIterator = find_if (cList.begin(), cList.end(),IsC());//查找字符串c；
說明：如果沒有找到指定的對象，就會返回cList.end()的值，找到了就返回一個指向對象iterator的指針。
9）、使用list的成員函數sort()排序
cList.sort();
10)、使用list的成員函數insert插入一個對象到list中
cList.insert(cLiset.end, ‘c’); ///在list末尾插入字符‘c’
char ch[3] ={‘a’, ‘b’, ‘c’};
cList.insert(cList.end, &ch[0], & ch[3] ); //插入三個字符到list中
說明：insert()函數把一個或多個元素插入到指出的iterator位置。元素將出現在 iterator指出的位置以前。
11)、如何在list中刪除元素
cList.pop_front(); //刪除第一個元素 cList.pop_back(); //刪除最後一個元素 cList. Erase(cList.begin()); //使用iterator刪除第一個元素； cList. Erase(cList.begin(), cList.End()); //使用iterator刪除所有元素； cList.remove(‘c’); //使用remove函數刪除指定的對象； list<char>::iterator newEnd; //刪除所有的’c’ ,並返回指向新的list的結尾的iterator newEnd = cList.remove(cList.begin(), cList.end(), ‘c’);
轉自：http://blog.csdn.net/whz_zb/article/details/6831817
C++ list 類學習筆記(轉載)