list的基本定义:
在C++中,list被定义为一个双向链表容器。它是标准模板库(STL)中的一部分,位于<list>头文件中。
list是一个通用模板类,可以存储任何类型的数据,因此它是一个模板类。它实现了双向链表数据结构,每个元素都存储了指向前一个元素和后一个元素的指针,这使得在列表中任何位置都可以高效地进行插入和删除操作。
list不支持随机访问,因为它并不像数组或向量那样具有连续的内存块。要访问列表中的元素,需要通过迭代器进行遍历。另外,list允许在列表的任何位置进行快速插入和删除操作,使其成为一种很有用的容器类型。
list是STL库中封装好的容器,并且还附带了很多函数接口,为了更好使用函数接口,我们先要了解list的基本结构。
第一段就说了, list 就是一个封装好了的双向链表,其结构如下:
每个节点都有三个属性,分别是 prev 前驱指针、val 数值、 next 后继指针,其中 prev 指向前一个节点, next 指向后一个节点。list 的结构很简单,STL 库中的函数也 和我们双向链表的函数大致相同.
list的构造函数:
首先C++官方网站的定义,可以看见有基本构造、拷贝构造、范围构造、填充构造。
很好,看了像没看,没事,看我举几个例子就懂了。
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
int main()
{
//默认构造
list<int> lt1;
//填充构造
list<int> lt2 (5,10);//构造list中有 5个节点,每个节点的 val 等于 10
//范围构造
list<int> lt3(lt2.begin(), lt2.end());//通过迭代器选定范围指定区域构造
//拷贝构造
list<int> lt4(lt1);
return 0;
}
对于范围构造设计迭代器,可以先看后面的内容,再回头看!
list的修改函数:
其中,常用的我在图中已经标注,函数的目的根据函数名就能了解,不用多说,直接上代码:
pop操作和push操作就直接传 val 的值就行了,不涉及指定位置。
而 insert 和 erase 就涉及 list 中的位置信息了,我们可以先看看 C++ 官方的定义:
这两个函数接口的参数都涉及到 iterator position, 可以先跳过往后看 迭代器 的定义。
list的迭代器接口:
首先,我先要了解 list 中迭代器的定义,一句话就是 迭代器就是节点指针 , 还记得我们在双向链表中怎么 寻找前后节点吗,都是 通过 next 指针和 prev 指针,那么我们又为什么要设计迭代器呢,直接用 这两个指针访问不好吗?
不知道同学们还记不记得我们学习顺序表中,遍历数组时,直接使用下标进行++来访问,就一句 i++ ,就解决问题, 而链表中 要使用 i = i->next ;这样写真麻烦,所以 迭代器应然而生。 祖师爷把 i = i->next 这操作封装成 i++, 即使 list 节点地址不连续也是可以适用的。如图:
当迭代器++时,实际上就是通过next指针访问下一节点,所以大家懂我为什么说 迭代器实际就是结点指针吧。同理 迭代器的 -- 操作也是如此。
begin()函数和end()函数:
这两个函数不用了解太多,只知道它们返回的位置即可,见图:
begin()返回的是第一个节点的迭代器,end()返回地是 最后一个节点 的后一个位置。
像一个简单的打印链表,我们就可以使用迭代器来进行,如下:
上图中,要是懒得写 list<int>::iterator 类型,直接写 auto 也行!
list的接口都封装好了,其实没什么特别难的,希望同学们不要妄自菲薄!!!!
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