STL 中 list 的使用

list 容器实现了双向链表的数据结构，数据元素是通过链表指针串连成逻辑意义上的线性表，这样，对链表的任一位置的元素进行插入、删除和查找都是极快速的。由于list对象的节点并不要求在一段连续的内存中，所以对于迭代器，只能通过++或--的操作将迭代器移动到后继/前驱节点元素处。而不能对迭代器进行+n或-n的操作，这点是与vector等不同的地方。

特点：

• 线性容器
• 常数时间增删改
• 常数时间查（已知迭代器条件下）
• 支持双向操作

缺点：

• 只能对迭代器进行 '++'、 ' -- '操作 不能进行 '+ n '、'- n' 操作 (因为不是连续存储)

头文件

#include <list>

using namespace std;

声明与定义

1、声明：

list<T> lst; // T 为节点类型

2、构造函数

list([结点个数]) // 构造具有 [结点个数] 个的列表 // 需要结点类型提供构造函数
list([结点个数], [结点对象]) // 构建的列表中包含 [结点个数] 个 [结点对象]
list([列表的起始位置], [列表的结束位置]) // 选取其他列表的一部分建立新的列表，[起始位置，结束位置)

例子

list<T> lst1(9);// 包含 9 个结点，每个结点按照 T 给的构造函数构建
list<T> lst2(5,T(1));// 建一个含5个元素的链表，每个节点都是一个 T(1) 构造的对象 //直接传入对象的话 list会自行拷贝多份
list<T> lst3(lst1.begin(),--lst1.end()); // 从别的列表中提取一部分作为当前列表，此例子中包含 8 个结点

3、初始化

可以使用 assign 方法对列表进行初始化。使用方法与构造函数基本相同，不赘述。

clear 方法清空列表。

lst.clear();

属性读取

size() // 获取列表的元素个数
empty() // 判断列表是否为空

int n = lst.size();
bool isEmpty = lst.empty();

栈操作

push_front([结点对象]); // 在列表头入栈
front();//获取列表头元素
pop_front();//列表头出栈

push_back([结点对象]);// 在列表尾入栈
back();
pop_back();

lst.push_front(t);
T t = lst.front();
lst.pop_front();

lst.push_back(t);
T t = lst.back();
lst.pop_back();

添加元素

insert 方法与构造函数相比多了一个插入位置而已。

insert ([插入位置], [结点对象]);	// 就在插入位置这个相对位置插入元素，插入位置与之前元素的对应关系不会变，具体可以见下面的例子
insert ([插入位置], [结点个数], [结点对象]);
insert ([插入位置], [列表的起始位置], [列表的结束位置]);

//假设 lst2: 1 1 1 1 1 。此时迭代器 i 指向 第二个 1。t1 对应值为 3
j = lst2.insert(i, t1); // lst2: 1 3 1 1 1 1 // 在 i 位置的前面插入对象 t1， 
// 此时迭代器 i 指向 第二个 1 ，迭代器 j 指向 第一个 3

j = lst2.insert(i, 3, t1); 
j =lst2.insert(i, lst.begin(), lst.end());

查找元素

list 自身没有提供查找用的函数。需要使用STL的通用函数 find。

[迭代器] find([起始位置], [结束位置], [查找对象]); // 

i = find(lst.begin(), lst.end(), t); // 注意：对于自己定义的类型，需要重载 '==' 运算符

删除元素

remove([迭代器指向的对象]);
erase([删除位置]); // 删除该位置的结点，返回该结点之后的迭代器
erase([起始位置], [结束位置]);// 删除 [起始位置，结束位置) 内的元素 ，返回结束位置的迭代器

lst.remove(*i);
i = lst.erase(i);
i = lst.erase(lst2.begin(), lst2.end());

比较

没有现成的比较函数。想要比较的话直接取出 结点对象 进行比较。

排序

sort() // 升序排列
sort([比较函数])  // a，b两个元素比较，如果 [比较函数] 返回真，则a 排在前面

lst.sort(); // 升序排列 // 需要自定义类型重载 '<' 运算符
lst.sort(cmp); // 此处为降序 

unique操作

unique 操作可以把列表中的相同元素剔除掉，至于怎么样算是相同元素可以自行定义。

使用前必须先确保列表处于有序状态。因为 unique 操作元素的比较仅限于相邻元素。

unique();
unique([判别相等的函数]);

lst.unique();
lst.unique(equal);// equal 是个函数，能返回比较结果 // 在Xcode 6 上实测，仅支持基本类型或者STL类型的对象
lst.unique(Equal());// Equal 是个类，重载 '()' 操作符

merge 操作

两个列表在合并前应当处于有序状态，并且前后使用相同的比较逻辑，这样合并后的列表也是有序的，否则合并后的列表是无序列表。

merge([列表对象])
merge([列表对象], [比较函数])

lst.merge(lst2);
lst.merge(lst2,cmp);

遍历

由于列表是一个双向链表，不能通过迭代器间的大小比较判断链表是否到达末尾，需要使用 '!=' 。

for (list<T>::iterator i = lst.begin(); i != lst.end(); ++i){
	cout << (*i).a;
}

示例代码

#include<list>
#include<iostream>


using namespace std;

#define Out(T) cout << T << endl;

struct T{
	int a;
	
	T(int a){
		this->a = a;
	}
	
	T(){
		a = 0;
	}
	
	// find 操作时用
	friend bool operator ==(const T &a,const T &b){ // friend 不能缺
		return a.a == b.a;
	}
	
	friend bool operator < (const T &a,const T &b){ // friend 不能缺
		return a.a < b.a;
	}
	
	// unique 操作时用
	bool operator() (const T &a, const T &b)
	{
//		return (a.a - b.a) < 5;
		return a.a == b.a;
	}
	
};

// sort 用
bool cmp(const T &a, const T &b){
	return a.a > b.a;
	
}

// unique 用

bool equal(const T &a, const T &b){
	
	return a.a == b.a;
}

bool myequal(const double a, const double b){
	return a == b;
}


int main(){
	
	////////////////////////////////////////////////
	//	声明与定义
	list<T> lst;
	list<T> lst1(9);// 包含 9 个结点，每个结点按照 T 给的构造函数构建
	list<T> lst2(5,T(1));// 建一个含5个元素的链表，每个节点都是一个 T(1) 构造的对象
	list<T> lst3(lst1.begin(),--lst1.end()); // 从别的列表中提取一部分作为当前列表，此例子中包含 8 个结点
	
	
	////////////////////////////////////////////////
	//	属性读取
	Out(lst1.empty()); // 输出 0
	Out(lst3.size()); // 输出 8
	
	
	////////////////////////////////////////////////
	//	栈操作
	
	T t(2);
	lst.push_front(t); // lst: 2
	
	T t1(3);
	lst.push_front(t1); // lst: 3 2
	lst.push_back(t1); // lst: 3 2 3
	
	Out(lst.front().a); // 输出 3
	if(!lst.empty()) lst.pop_back(); // lst: 3 2
	if(!lst.empty()) lst.pop_front(); // lst: 2
	
	
	////////////////////////////////////////////////
	// 添加元素 （入栈与出栈）
	T t2(4);
	list<T>::iterator i = lst2.begin(); // 迭代器指向 第一个 1
	lst2.insert(++i, t1); // lst2: 1 3 1 1 1 1 // 迭代器指向第二个 1 并在它的前面插入 t1
	i = lst2.insert(++i, 3, t2); // lst2: 1 3 1 4 4 4 1 1 1 // 迭代器指向第三个 1 // 返回指向第一个 4 的迭代器
	++i; // 迭代器指向第二个 4
	lst2.insert(i,lst.begin(), lst.end()); // lst2: 1 3 1 4 2 4 4 1 1 1

	// 查找元素
	i = find(lst.begin(), lst.end(), T(1)); // 注意：对于自己定义的类型，需要重载 '==' 运算符
	
	
	////////////////////////////////////////////////
	// 删除元素
	if (i != lst.end()) {
		lst.remove(*i);
//		i = lst.erase(i);
//		i = lst.erase(lst2.begin(), lst2.end());
	}
	
	
	
	////////////////////////////////////////////////
	//	排序
	lst2.sort(); // 升序排列 // 需要自定义类型重载 '<' 运算符
	lst2.sort(cmp); // 此处为降序
	
	
	
	////////////////////////////////////////////////
	//	unique 操作
	lst.unique();
//	lst.unique(equal);// equal 是个函数，能返回比较结果 // 不支持自定义类型
	lst2.unique(T());// Equal 是个类，重载 '()' 操作符
	
	list<double> a(5,4);
	a.unique(myequal); // 支持基本类型
	
	//	merge
	lst3.assign(3, T(3));
	
	lst2.sort();
	lst3.sort();
	
	lst2.merge(lst3);
	lst2.merge(lst3,cmp);

	
	
	////////////////////////////////////////////////
	// 遍历元素
	
	for (list<T>::iterator i = lst2.begin(); i != lst2.end(); ++i){
		cout << (*i).a << ' ';
	}
	Out("");
		
}