品牌网站建设咨询,想做个网络推广,南京建站服务,wordpress 卡密插件阅读导航 前言一、list简介1.概念2.特点 二、list的使用1.list的构造2.常见的操作⭕std::list类型的增、删、查、改 三、list与vector的对比温馨提示 前言
文章绑定了VS平台下std::list的源码#xff0c;大家可以下载了解一下#x1f60d;
前面我们讲了C语言的基础知识大家可以下载了解一下
前面我们讲了C语言的基础知识也了解了一些数据结构并且讲了有关C的命名空间的一些知识点以及关于C的缺省参数、函数重载引用 和 内联函数也认识了什么是类和对象以及怎么去new一个 ‘对象’ 以及学习了几个STL的结构也相信大家都掌握的不错接下来博主将会带领大家继续学习有关C比较重要的知识点—— listSTL。下面话不多说坐稳扶好咱们要开车了
一、list简介
1.概念
std::list是C标准库中的双向链表容器。(这里有官方介绍链接) 它支持在任意位置进行快速插入和删除操作并且在需要对元素进行频繁的插入和删除操作时通常比std::vector更高效。std::list的元素不是在连续内存中存储而是通过指针相互连接在一起。
2.特点 双向访问std::list的元素可以通过双向迭代器从前向后或者从后向前进行访问。 插入和删除操作高效由于std::list的元素是通过指针连接在一起的插入和删除操作只需要修改相邻元素的指针因此在任意位置进行插入和删除操作的时间复杂度是O(1)。 不支持随机访问由于std::list的元素不是在连续内存中存储的因此不能通过下标来随机访问元素。如果需要随机访问元素可以考虑使用std::vector或者std::array。 内存占用相对较大由于每个元素都需要额外的指针来连接其他元素std::list的内存占用相对较大。
二、list的使用
list 中的接口比较多此处类似只需要掌握如何正确的使用然后再去深入研究背后的原理已达到可扩展的能力。以下为list中一些常见的重要接口。
1.list的构造
std::list类提供了多个构造函数用于创建和初始化std::list对象。官方链接点这里跳转 下面是常用的构造函数列表 默认构造函数 std::listT myList;创建一个空的std::list对象其中T是元素的类型。 带有容量参数的构造函数 std::listT myList(size, value);创建一个包含size个元素的std::list对象每个元素的值都是value。 区间构造函数 std::listT myList(first, last);创建一个std::list对象其中包含[first, last)区间的元素。first和last是输入迭代器用于指定要拷贝到新std::list中的元素范围。 拷贝构造函数 std::listT myList(otherList);创建一个std::list对象其中包含与otherList相同的元素。这将执行深拷贝即将otherList中的元素复制到新的std::list对象中。 移动构造函数 std::listT myList(std::move(otherList));创建一个std::list对象并从其他std::list对象otherList中移动元素到新的std::list对象中。在移动构造函数后otherList将为空。
注意上述构造函数中的T表示元素的类型可以是任何有效的C类型。
#include listint main() {// 默认构造函数std::listint myList;// 带有容量参数的构造函数std::listint myList2(5, 10); // 包含5个值为10的元素// 区间构造函数int arr[] {1, 2, 3, 4, 5};std::listint myList3(std::begin(arr), std::end(arr)); // 包含数组arr的元素// 拷贝构造函数std::listint myList4(myList2);// 移动构造函数std::listint myList5(std::move(myList4)); // myList4将为空return 0;
}这些是std::list常用的构造函数示例。你可以根据自己的需求选择适当的构造函数来创建std::list对象。
2.常见的操作
⭕std::list类型的增、删、查、改 插入元素 push_back(value)在列表的末尾插入一个元素。push_front(value)在列表的开头插入一个元素。insert(pos, value)在指定位置pos之前插入一个元素。 删除元素 pop_back()删除列表末尾的元素。pop_front()删除列表开头的元素。erase(pos)删除指定位置pos处的元素。erase(first, last)删除从[first, last)范围内的所有元素。 访问元素 front()返回列表的第一个元素的引用。back()返回列表的最后一个元素的引用。 迭代器操作 begin()返回指向列表第一个元素的迭代器。end()返回指向最后一个元素之后位置的迭代器。rbegin()返回指向列表最后一个元素的逆向迭代器。rend()返回指向第一个元素之前位置的逆向迭代器。 大小和清空操作 size()返回列表中元素的数量。empty()检查列表是否为空。clear()清除列表中的所有元素。 修改元素 assign(first, last)用[first, last)范围内的元素替换列表的内容。assign(n, value)用n个值为value的元素替换列表的内容。resize(count)改变列表的大小使其包含count个元素并根据需要插入或删除元素。swap(otherList)交换当前列表与otherList之间的内容。 查找和排序 find(value)返回指向第一个值为value的元素的迭代器如果找不到则返回end()。sort()按升序对列表中的元素进行排序。reverse()反转列表中的元素的顺序。
以上只是std::list的一些常见操作还有很多其他的成员函数可用于更复杂的操作。这里有官方的链接你可以根据具体的需求选择适当的操作。
以下是一些示例展示了std::list的常见操作
#include list
#include iostreamint main() {std::listint myList;// 插入元素myList.push_back(1);myList.push_front(2);myList.insert(std::next(myList.begin()), 3);// 删除元素myList.pop_back();myList.pop_front();myList.erase(std::next(myList.begin()));// 访问元素std::cout Front element: myList.front() std::endl;std::cout Back element: myList.back() std::endl;// 迭代器操作for (auto it myList.begin(); it ! myList.end(); it) {std::cout *it ;}std::cout std::endl;// 大小和清空操作std::cout Size: myList.size() std::endl;std::cout Empty: (myList.empty() ? Yes : No) std::endl;myList.clear();// 查找和排序myList.push_back(5);myList.push_back(2);myList.push_back(4);myList.push_back(1);auto it myList.find(4);ifit ! myList.end()) {std::cout Found value 4 std::endl;}myList.sort();std::cout Sorted list: ;for (const auto element : myList) {std::cout element ;}std::cout std::endl;return 0;
}三、list与vector的对比 数据存储方式 vector使用连续的内存块存储可以在O(1)时间内访问任意位置的元素。list使用双向链表存储每个节点存储一个元素在O(n)时间内访问任意位置的元素。 动态性 vector动态数组长度可变。能够动态增长和收缩但在插入和删除操作时可能需要重新分配内存导致数据的搬移。list由于使用链表存储插入和删除操作相对快速不会涉及内存的重新分配和数据的搬移。 访问效率 vector由于数据存储在连续的内存块中可以通过下标访问元素提供了O(1)的随机访问效率。list需要遍历链表才能访问到指定位置的元素访问效率为O(n)。 插入和删除操作 vector在尾部进行插入和删除操作效率高复杂度为O(1)在中间或头部进行插入和删除操作会导致后续元素的移动复杂度为O(n)。list在插入和删除操作时只需修改相邻节点的指针复杂度为O(1)对于任意位置的插入和删除都具有较高效率。 内存使用 vector由于数据存储在连续的内存块相对于list可能产生更少的内存开销。list由于每个元素需要额外的指针进行连接相对于vector可能产生更多的内存开销。
综上所述当需要频繁进行随机访问操作或者需要动态增长和收缩容量时vector是一个更好的选择。而在需要频繁进行插入和删除操作、对访问效率要求不高或者需要避免数据搬移时list是一个更合适的选择。
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