C++中的标准容器类 list 使用实例剖析
发表于: 2019-11-20 20:13:00 | 已被阅读: 29 | 分类于: C++
一旦定义好 list 容器类对象并且初始化完毕，我们就可以通过迭代器访问其中的元素了。迭代器可以通过成员函数 begin() 和 end() 辅助使用，下面是一个例子，请看：
#include <iostream>
#include <string>
#include <list>
#include <iterator>
using namespace std;
int main()
{
list<int> mylist = {1, 1, 2, 3, 5};
cout<<”List elements are: “;
list<int>::iterator it;
for(it=mylist.begin();it!=mylist.end();++it)
cout<<*it<<” “;
}
编译并执行上述C++代码，可以得到如下输出：
List elements are: 1 1 2 3 5从代码可以看出，迭代器 it 本质上是一个指针，它在 for() 循环中的使用，和常用的整型循环变量在 for() 中的使用非常类似，唯一的区别就是使用 begin() 函数作为起点，end() 函数作为终点。
C++中的 list 容器类也可以倒序遍历，只需将begin()函数和end()函数换成 rbegin() 和 rend() 函数就可以了，这一点和上一节介绍的的 deque 容器类是类似的，不再赘述了。
list 容器类的成员函数
insert() 函数
它可以将给定的元素插入到 list 的指定位置，返回值是一个迭代器，指向最开始插入的元素位置。典型用法如下：
insert(pos, num_elem, elem)其中 pos 表示将要插入的位置；num_elem 表示要插入的元素数，默认是 1；elem 则表示要插入的元素。下面是一段典型的C++代码实例，请看：
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main() { list<int> mylist = {1,1,2}; list<int>::iterator it = mylist.begin(); // 迭代器指向第 2 个位置 advance(it, 1); // 将元素 3 插入迭代器指向的位置 mylist.insert(it, 3); cout << "The list after inserting 1 element using insert() is : "; for (list<int>::iterator i = mylist.begin();i != mylist.end();i++) cout << *i << " "; cout << endl;
return 0;}
代码很简单，我们先指定要插入元素的位置（通过迭代器），然后即可调用 insert() 成员函数将元素 3 插入。编译并执行上述C++代码，可以得到如下输出，请看：
# g++ t1.cpp --std=c++11
# ./a.out
The list after inserting 1 element using insert() is : 1 3 1 2可以看出，这里我们仅将元素 3 插入 1 次，若希望插入多次，则可以通过 insert() 函数的第二个参数指定：
...
mylist.insert(it, 2, 3);
...此时再编译并执行修改后的C++代码，可以得到 1 3 3 1 2 的输出。
push_back() 和 push_front() 函数
list 容器类是一个双向的列表类，因此可以双向插入。push_back() 函数可以将元素插入到 list 容器的尾部，而 push_front() 函数则可以将元素插入到 list 容器的头部。下面这段C++代码是一个简单的实例：
#include <iostream>
#include <string>
#include <list>
#include <iterator>
using namespace std;
void printlist(list <int> mylist) { list <int> :: iterator it; for(it = mylist.begin(); it != mylist.end(); ++it) cout <<*it<<' '; cout << '\n'; } int main() { std::list<int> mylist = {1, 1, 2, 3}; cout<<"List elements are: "; printlist(mylist);
mylist.push_front(0); mylist.push_back(5);
cout<<"\nList contents after push_front and push_back: "; printlist(mylist);
return 0; }
编译并执行这段C++代码，可以得到如下输出：
# g++ t.cpp --std=c++11
# ./a.out
List elements are: 1 1 2 3
List contents after push_front and push_back: 0 1 1 2 3 5
pop_back() 和 pop_front() 函数
这两个函数的功能恰好分别和 push_back() 与 push_front() 函数的功能反过来，pop_back() 函数可以将 list 的尾部元素删除，而 pop_front() 函数则可以将 list 的头部元素删除，显然，在元素头部或者尾部元素被删除后，list 的长度会减少。下面是一段C++代码示例：
#include <iostream>
#include <list>
#include <iterator>
using namespace std;
void printlist(list <int> mylist) { list <int> :: iterator it; for(it = mylist.begin(); it != mylist.end(); ++it) cout <<*it<<' '; cout << '\n'; } int main() { std::list<int> mylist = {1, 1, 2, 3, 5}; cout<<"List elements are: "; printlist(mylist);
mylist.pop_front(); mylist.pop_back();
cout<<"\nList contents after push_front and push_back: "; printlist(mylist);
return 0; }
编译并执行这段C++代码，得到如下输出：
List elements are: 1 1 2 3 5
List contents after push_front and push_back: 1 2 3
size()，empty()，erase()，clear() 函数
list 容器类的 size() 成员函数返回容器内所有元素的个数，empty() 返回容器是否为空，erase() 函数则可以从 list 中删除某个元素，clear() 函数可以删除 list 容器中所有的元素。下面是一段C++代码示例，请看：
#include <iostream>
#include <list>
#include <iterator>
using namespace std;
void printlist(list <int> mylist) { list <int> :: iterator it; for(it = mylist.begin(); it != mylist.end(); ++it) cout <<*it<<' '; cout << '\n'; } int main() { std::list<int> mylist = {1, 1, 2, 3, 5}; cout<<"List elements are: "; printlist(mylist);
cout<<"size of the list: "<<mylist.size();
list<int>::iterator it = mylist.begin();
if(!(mylist.empty())){ mylist.erase(it); cout<<"\nList after erase first element: "; printlist(mylist); cout<<"New size of the list: "<<mylist.size(); } else cout<<"list is empty";
mylist.clear(); cout<<"\nsize of the list after clear: "<<mylist.size();
return 0; }
编译并执行上述C++代码，得到如下输出，请看：
List elements are: 1 1 2 3 5
size of the list: 5
List after erase first element: 1 2 3 5
New size of the list: 4front()，back()，swap()，reverse()，sort()函数
其实这些函数的功能能够直接通过它们的名字看出：front() 和 back() 函数分别返回 list 的头部和尾部元素，swap() 和 reverse() 函数则分别可以交换和反转 list，sort() 函数则提供了排序功能。下面是一段C++代码示例：
#include <iostream>
#include <list>
#include <iterator>
using namespace std;
void printlist(list <int> mylist) { list <int> :: iterator it; for(it = mylist.begin(); it != mylist.end(); ++it) cout <<*it<<'\t'; cout << '\n'; }
int main() { std::list<int> mylist = {1, 1, 2, 3, 5}; cout<<"List elements are: "; printlist(mylist);
cout<<"\nFront of the list: "<<mylist.front(); cout<<"\nBack of the list: "<<mylist.back(); cout<<endl;
cout<<"\nReversed List: "; mylist.reverse(); printlist(mylist);
list<int> oddlist = {1,5,9,3,7}; oddlist.sort(); cout<<"\nContents of odd list:"; printlist(oddlist);
mylist.swap(oddlist); cout<<"After swapping\n mylist: "; printlist(mylist); cout<<"Oddlist : "; printlist(oddlist);
return 0; }
编译并执行这段C++代码，得到如下输出：
List elements are: 1 1 2 3 5
Front of the list: 1 Back of the list: 5
Reversed List: 5 3 2 1 1
Contents of odd list:1 3 5 7 9 After swapping mylist: 1 3 5 7 9 Oddlist : 5 3 2 1 1
小结
本节主要介绍了C++标准容器类 list 的基本特点，并且结合一些实例说明了 list 容器类的基本用法，希望对读者有所帮助。