双向循环链表listlist是双向循环链表，，每一个元素都知道前面一个元素和后面一个元素。在STL中，list和vector一样，是两个常被使用的容器。和vector不一样的是，list不支持对元素的任意存取。list中提供的成员函数与vector类似，不过list提供对表首元素的操作push_front、pop_front，这是vector不具备的。和vector另一点不同的是，list的迭代器不会存在失效的情况，他不像vector会保留备份空间，在超过容量额度时重新全部分配内存，导致迭代器失效；list没有备份空间的概念，出入一个元素就申请一个元素的空间，所以它的迭代器不会失效。还是举《C++之vector》中的例子：
list初始化时，申请的空间大小为6，存放下了data中的6个元素，当向lidata插入第7个元素“6”时，list申请新的节点单元，插入到list链表中，数据存放结构如图1所示：
图1 list的存储结构 list每次增加一个元素，不存在重新申请内存的情况，它的成本是恒定的。而vector每当增加关键元素的时候，都需要重新申请新的更大的内存空间，会调用元素的自身的复制构造函数，存在构造成本。在销毁旧内存的时候，会调用析构函数，存在析构成本。所以在存储复杂类型和大量元素的情况下，list比vector更有优势！ List是一个双向链表,双链表既可以向前又向后链接他的元素。 List将元素按顺序储存在链表中. 与 向量(vector)相比, 它允许快速的插入和删除，但是随机访问却比较慢。
List使用实例1
#include <iostream> #include <list> #include <numeric> #include <algorithm> using namespace std; //创建一个list容器的实例LISTINT typedef list<int> LISTINT; //创建一个list容器的实例LISTCHAR typedef list<char> LISTCHAR; int main(int argc, char *argv[]) { //-------------------------- //用list容器处理整型数据 //-------------------------- //用LISTINT创建一个名为listOne的list对象 LISTINT listOne; //声明i为迭代器 LISTINT::iterator i; //从前面向listOne容器中添加数据 listOne.push_front (2); listOne.push_front (1); //从后面向listOne容器中添加数据 listOne.push_back (3); listOne.push_back (4); //从前向后显示listOne中的数据 cout<<"listOne.begin()--- listOne.end():"<<endl; for (i = listOne.begin(); i != listOne.end(); ++i) cout << *i << " "; cout << endl; //从后向后显示listOne中的数据 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容器处理字符型数据 //-------------------------- //用LISTCHAR创建一个名为listOne的list对象 LISTCHAR listTwo; //声明i为迭代器 LISTCHAR::iterator j; //从前面向listTwo容器中添加数据 listTwo.push_front ('A'); listTwo.push_front ('B'); //从后面向listTwo容器中添加数据 listTwo.push_back ('x'); listTwo.push_back ('y'); //从前向后显示listTwo中的数据 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中的最大元素并显示 j=max_element(listTwo.begin(),listTwo.end()); cout << "The maximum element in listTwo is: "<<char(*j)<<endl; return 0; } List使用实例2 list: Linked list of variables, struct or objects. Insert/remove anywhere. Two examples are given:
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:
// Standard Template Library example using a class. #include <iostream> #include <list> using namespace std; // The List STL template requires overloading operators =, == and <. //vc2005调试没有错（红色字体部分可去掉）、可用vc6.0却报错了“'operator <<' is ambiguous”（vc6.0的加上红色字体部分） class 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:
STL中list的使用： STL中的list就是一双向链表，可高效地进行插入删除元素。现总结一下它的操作。 文中所用到两个list对象c1,c2分别有元素c1(10,20,30) c2(40,50,60)。还有一个list<int>::iterator citer用来指向c1或c2元素。 list对象的声明构造()： A. list<int>c0; //空链表 B. list<int>c1(3); //建一个含三个默认值是0的元素的链表 C. list<int>c2(5,2); //建一个含五个元素的链表，值都是２ D. list<int>c4(c2); //建一个c2的copy链表 E. list<int>c5(c1.begin(),c1.end()); //c5含c1一个区域的元素[_First, _Last)。
1. assign()分配值，有两个重载： c1.assign(++c2.begin(), c2.end()) //c1现在为(50,60)。 c1.assing(7,4) //c1中现在为7个4,c1(4,4,4,4,4,4,4)。 2. back()返回最后一元素的引用： int i=c1.back(); //i=30 const int i=c2.back(); //i=60且不可修改 3. begin()返回第一个元素的指针(iterator) citer=c1.begin(); // *citer=10 list<int>::const_iterator cciter=c1.begin(); //*cciter=10且为const。 4. clear()删除所有元素 c1.clear(); //c1为空 c1.size为０； 5. empty()判断是否链表为空 bool B=c1.empty(); //若c1为空B=true；否则B=false; 6. end()返回最后一个元素的下一位置的指针(list为空时end()=begin()) citer=c1.end(); //*(--citer)=30; 同begin()返回一个常指针，不能修改其中元素。 7. erase()删除一个元素或一个区域的元素(两个重载) c1.erase(c1.begin()); // c1现为(20,30); c1.erase(++c1.begin(),c1.end()); // c1现为(10); 8. front() 返回第一个元素的引用： int i=c1.front(); //i=10; const int i=c1.front(); //i=10且不可修改。 9. insert()在指定位置插入一个或多个元素(三个重载)： 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()返回链表最大可能长度(size_type就是int型)： list<int>::size_type i=c1.max_size(); //i=1073741823 11. merge()合并两个链表并使之默认升序(也可改)： c2.merge(c1); //c1现为空;c2现为c2(10,20,30,40,50,60) c2.merge(c1,greater<int>()); //同上，但c2现为降序 12. pop_back()删除链表尾的一个元素 c1.pop_back() //c1(10,20); 13. pop_front()删除链表头的一元素 c1.pop_front() //c1(20,30) 14. push_back()增加一元素到链表尾 c1.push_back(100) //c1(10,20,30,100) 15. push_front()增加一元素到链表头 c1.push_front(100) //c1(100,10,20,30) 16. rbegin()返回链表最后一元素的后向指针(reverse_iterator or const) list<int>::reverse_iterator riter=c1.rbegin(); //*riter=30 17. rend()返回链表第一元素的下一位置的后向指针 list<int>::reverse_iterator riter=c1.rend(); // *(--riter)=10 18. remove()删除链表中匹配值的元素(匹配元素全部删除) c1.remove(10); //c1(20,30) 19. remove_if()删除条件满足的元素(会遍历一遍链表) c1.remove_if( is_odd<int> () ); //c1(10,20,30) //is_odd自己写(表奇数) 20. resize()重新定义链表长度(两重载)： c1.resize(4) //c1(10,20,30,0)用默认值填补 c1.resize(4,100) //c1(10,20,30,100)用指定值填补 21. reverse()反转链表: c1.reverse(); //c1(30,20,10) 22. size()返回链表中元素个数 list<int>::size_type i=c1.size(); //i=3 23. sort()对链表排序，默认升序(可自定义) c1.sort(); //c1(10,20,30) c1.sort(great<int>()); //c1(30,20,10) 24. splice()对两个链表进行结合(三个重载) c1.splice(++c1.begin(),c2); //c1(10,40,50,60,20,30) c2为空 全合并 c1.splice(++c1.begin(),c2,++c2.begin()); //c1(10,50,20,30) ; c2(40,60) 指定元素合并 c1.splice(++c1.begin(),c2,++c2.begin(),c2.end()); //c1(10,50,60,20,30); c2(40) 指定范围合并 25. swap()交换两个链表(两个重载) c1.swap(c2); //c1(40,50,60); swap(c1,c2); //c1(40,50,60) 26. unique()删除相邻重复元素(断言已经排序，因为它不会删除不相邻的相同元素) c1.unique(); //假设c1开始(-10,10,10,20,20,-10)则之后为c1(-10,10,20,-10) c1.unique(mypred); //自定义谓词 list 的使用 #include <list>
int main (void)
{
list<char > cList; //声明了list<char>模板类 的一个实例
}2)、使用list的成员函数push_back和push_front插入一个元素到list中cList. push_back(‘a’); //把一个对象放到一个list的后面 cList. push_front (‘b’); //把一个对象放到一个list的前面3)、使用list的成员函数empty()判断list是否为空 if (cList.empty())
{
printf(“this list is empty”);
}4)、用list< char >::iterator得到指向list的指针list< char>::iterator charIterator;
for(cIterator = cList.Begin();cIterator != cList.end();cIterator++)
{
printf(“%c”, *cIterator);
} //输出list中的所有对象说明：cList.Begin()和cList.end()函数返回指向list< char >::iterator的指针，由于list采用链表结构，因此它不支持随机存取，因此不能用cList.begin()+3来指向list中的第四个对象，vector和deque支持随机存取。5）、用STL的通用算法count()来统计list中的元素个数 int cNum; char ch = ’b’; cNum = count(cList.Begin(), cList.end(), ch); //统计list中的字符b的个数说明：在使用count()函数之前必须加入#include <algorithm> 6）、用STL的通用算法count_if ()来统计list中的元素个数 const char c(‘c’);
class IsC
{
public:
bool operator() ( char& ch )
{
return ch== c;
}
};
int numC;
numC = count_if (cList.begin(), cList.end(),IsC());//统计c的数量；说明：count_if() 带一个函数对象的参数,函数对象是一个至少带有一个operator()方法的类函数对象被约定为STL算法调用operator时返回true或false。它们根据这个来判定这个函数。举个例子会 说的更清楚些。count_if()通过传递一个函数对象来作出比count()更加复杂的评估以确定一个对象是否应该被记数。7）、使用STL通用算法find()在list中查找对象 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);
}说明：如果没有找到指定的对象，就会返回cList.end()的值，找到了就返回一个指向对象iterator的指针。8）、使用STL通用算法find_if()在list中查找对象 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；说明：如果没有找到指定的对象，就会返回cList.end()的值，找到了就返回一个指向对象iterator的指针。9）、使用list的成员函数sort()排序 cList.sort();10)、使用list的成员函数insert插入一个对象到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] ); //插入三个字符到list中说明：insert()函数把一个或多个元素插入到指出的iterator位置。元素将出现在 iterator指出的位置以前。11)、如何在list中删除元素 cList.pop_front(); //删除第一个元素 cList.pop_back(); //删除最后一个元素 cList. Erase(cList.begin()); //使用iterator删除第一个元素； cList. Erase(cList.begin(), cList.End()); //使用iterator删除所有元素； cList.remove(‘c’); //使用remove函数删除指定的对象； list<char>::iterator newEnd; //删除所有的’c’ ,并返回指向新的list的结尾的iterator newEnd = cList.remove(cList.begin(), cList.end(), ‘c’); |
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