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C++之list容器如何使用

發(fā)布時(shí)間:2023-02-07 09:32:36 來(lái)源:億速云 閱讀:111 作者:iii 欄目:開(kāi)發(fā)技術(shù)

今天小編給大家分享一下C++之list容器如何使用的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),內(nèi)容詳細(xì),邏輯清晰,相信大部分人都還太了解這方面的知識(shí),所以分享這篇文章給大家參考一下,希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲,下面我們一起來(lái)了解一下吧。

    一、list底層結(jié)構(gòu)

    list底層是帶頭節(jié)點(diǎn)的雙向循環(huán)鏈表

    • 雙向:可以從前往后,也可以從后往前遍歷

    • 循環(huán):找尾節(jié)點(diǎn)的時(shí)間復(fù)雜度為O( 1 )

    • 帶頭節(jié)點(diǎn):代碼實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,不用考慮鏈表為空等特殊情況,可令end()迭代器指向頭節(jié)點(diǎn)的位置

    C++之list容器如何使用

    二、構(gòu)造方法

    構(gòu)造函數(shù)

    list<int> l1;
    list<int> l2(5, 3);
    //迭代器
    vector<int> v{ 1,2,3,4,5 };
    list<int> l3(v.begin(), v.end());
    //C++11
    list<int> l4{ 1,2,3,4,5 };

    C++之list容器如何使用

    拷貝構(gòu)造函數(shù)

    利用l1拷貝構(gòu)造l2

    list<int> l1{ 1,2,3,4,5 };
    list<int> l2(l1);

    C++之list容器如何使用

    三、元素訪問(wèn)和迭代器

    back&front

    list<int> l1{ 1,2,3,4,5 };
    cout << l1.front() << endl;
    cout << l1.back() << endl;

    C++之list容器如何使用

    三種遍歷方式

    list<int> l1{ 1,2,3,4,5 };

    采用下面三種方式對(duì)下面這個(gè)list<int>類型的對(duì)象進(jìn)行遍歷打印:

    1.迭代器

    list<int>::iterator it = l1.begin();
    for (it; it != l1.end(); it++)
    {
    	cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    打印結(jié)果:

    C++之list容器如何使用

    2.范圍for

    注意這里e是int類型,不用再進(jìn)行解引用

    //范圍for
    for (auto e : l1)
    {
    	cout << e << " ";
    }
    cout << endl;

    打印結(jié)果:

    C++之list容器如何使用

    3.反向迭代器

    list<int>::reverse_iterator rit = l1.rbegin();
    for (rit; rit != l1.rend(); rit++)
    {
    	cout << *rit << " ";
    }
    cout << endl;

    打印結(jié)果:

    C++之list容器如何使用

    四、元素修改

    尾插、頭插、尾刪、頭刪

    C++之list容器如何使用

    insert、erase

    list支持任意位置的插入,注意list對(duì)象的迭代器不支持加減數(shù)字,因?yàn)槠涞讓涌臻g不連續(xù),如圖:

    C++之list容器如何使用

    如果要往一個(gè)位置進(jìn)行插入,可以通過(guò)find函數(shù)返回位置進(jìn)行,find是一個(gè)通用的函數(shù)模板,返回值是傳入?yún)?shù)的迭代器類型

    list<int> l1{ 1,2,3,4,5 };
    l1.insert(find(l1.begin(), l1.end(), 3), 10);//任意位置插入
    l1.erase(find(l1.begin(), l1.end(), 10), l1.end());//任意位置的刪除

    C++之list容器如何使用

    swap

    list內(nèi)置的交換函數(shù)

    list<int> l1{ 1,2,3,4,5 };
    list<int> l2{ 5,6,7,8,9 };
    l1.swap(l2);

    C++之list容器如何使用

    resize

    resize改變有效元素的個(gè)數(shù),多的元素用第resize二個(gè)參數(shù)填充,如果沒(méi)有給第二個(gè)參數(shù),則默認(rèn)用T()。

    list<int> l1{ 0,1,2 };
    l1.resize(5, 3);

    C++之list容器如何使用

    五、特殊操作

    remove

    刪除值為value的元素

    list<int> l1{ 3,0,1,3,2,3 };
    l1.remove(3);

    C++之list容器如何使用

    remove_if

    remove_if的參數(shù)是一個(gè)判斷條件,可以是函數(shù)指針或者函數(shù)對(duì)象

    //判斷5的倍數(shù)
    bool MultipleFive(int n)
    {
    	return 0 == n % 5;
    }
    
    void Test10()
    {
    	//此處傳遞函數(shù)指針
    	list<int> l1{ 10,0,1,3,5,7,20 };
    	l1.remove_if(MultipleFive);
    }

    C++之list容器如何使用

    unique、sort

    unique,去重,刪除所有重復(fù)元素,使用unique之前要先調(diào)用sort進(jìn)行排序,這里的sort是list內(nèi)置的sort,不是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的sort

    void Test()
    {
    	list<int> l1{ 1,3,3,5,4,0,2,5,4 };
    	l1.sort();//默認(rèn)升序
    	l1.unique();//刪除重復(fù)元素
    }

    結(jié)果:

    C++之list容器如何使用

    對(duì)于sort的使用,還可以自定義函數(shù),并將函數(shù)指針作為參數(shù)傳遞給sort函數(shù)進(jìn)行排序:

    C++之list容器如何使用

    reverse

    對(duì)鏈表進(jìn)行逆置

    void Test()
    { 
    	list<int> l1{ 1,3,5,7,9 };
    	l1.reverse();
    }

    結(jié)果:

    C++之list容器如何使用

    六、list迭代器失效問(wèn)題

    list底層結(jié)構(gòu)為帶頭結(jié)點(diǎn)的雙向循環(huán)鏈表,因此在list中進(jìn)行插入時(shí)是不會(huì)導(dǎo)致list的迭代器失效的,只有在刪除時(shí)才會(huì)失效,并且失效的只是指向被刪除節(jié)點(diǎn)的迭代器,其他迭代器不會(huì)受到影響。 

    erase導(dǎo)致的迭代器失效

    如圖所示,it迭代器所指向的位置被刪除后,迭代器失效:

    C++之list容器如何使用

    改正方法:

    while (it != l1.end())
    {
    	//it=l1.erase(it);
    	l1.erase(it++);
    }

    這里 l1.erase(it++)語(yǔ)句也能達(dá)到效果,因?yàn)楹笾?+會(huì)將自增后的結(jié)果保存在臨時(shí)變量中,而前置則不可以。 

    resize導(dǎo)致的迭代器失效

    resize減少有效元素個(gè)數(shù)也會(huì)導(dǎo)致迭代器失效:

    list<int> l1{ 1,3,5,7,9 };
    auto it = l1.end();
    l1.resize(3);

    上面這個(gè)程序中,reseze減少有效元素個(gè)數(shù)后,it指向的位置元素已經(jīng)被刪除,迭代器失效,如果再使用該迭代器,則會(huì)出錯(cuò)。

    七、vector與list對(duì)比

    vector(動(dòng)態(tài)順序表)

    C++之list容器如何使用

    list(帶頭結(jié)點(diǎn)的雙向循環(huán)鏈表)

    C++之list容器如何使用

    對(duì)比vectorlist
    底層結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)順序表&#xff0c;連續(xù)空間帶頭結(jié)點(diǎn)的雙向循環(huán)鏈表
    訪問(wèn)支持隨機(jī)訪問(wèn)&#xff0c;首地址+下標(biāo)不能隨機(jī)訪問(wèn)&#xff0c;可通過(guò)find查找&#xff0c;訪問(wèn)隨即元素時(shí)間復(fù)雜度O(N)
    插入刪除任意位置插入和刪除效率低&#xff0c;需要搬移元素&#xff0c;時(shí)間復(fù)雜度為O(N)&#xff0c;插入時(shí)有可能需要增容&#xff0c;增容&#xff1a;開(kāi)辟新空間&#xff0c;拷貝元素&#xff0c;釋放舊空間&#xff0c;導(dǎo)致效率更低任意位置插入和刪除效率高&#xff0c;不需要搬移元素&#xff0c;時(shí)間復(fù)雜度為O(1)
    空間利用率底層為連續(xù)空間&#xff0c;不容易造成內(nèi)存碎片&#xff0c;空間利用率較高&#xff0c;緩存利用率高。可以一次將一個(gè)數(shù)據(jù)附近的空間都加載到緩存&#xff0c;不用頻繁地從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)底層節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)開(kāi)辟&#xff0c;容易造成內(nèi)存碎片&#xff0c;空間利用率低&#xff0c;緩存利用率低
    迭代器原生態(tài)指針對(duì)指針進(jìn)行了封裝
    迭代器失效容量相關(guān)的操作都有可能導(dǎo)致迭代器失效&#xff0c;如插入引起的擴(kuò)容&#xff0c;刪除元素等插入元素不會(huì)導(dǎo)致迭代器失效&#xff0c;刪除節(jié)點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致&#xff0c;且只影響當(dāng)前迭代器&#xff0c;其他迭代器不受影響
    使用場(chǎng)景不關(guān)心插入和刪除效率&#xff0c;支持隨機(jī)訪問(wèn)大量插入和刪除操作&#xff0c;不關(guān)心隨機(jī)訪問(wèn)的場(chǎng)景

    以上就是“C++之list容器如何使用”這篇文章的所有內(nèi)容,感謝各位的閱讀!相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲,小編每天都會(huì)為大家更新不同的知識(shí),如果還想學(xué)習(xí)更多的知識(shí),請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。

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