[C++ 從入門到放棄-07]C++STL之list雙向連結串列容器
阿新 • • 發佈：2019-02-01
學過資料結構都知道，其中有一章專門講線性表，其中有兩塊，一是順序表（也就是我們平時用的比較多的陣列，結構陣列），二是連結串列（有指標在，想想都複雜）。而C++ STL中給我們封裝好了一個list容器，大大降低了編寫難度。
list容器實現了雙向連結串列的資料結構，資料元素是通過連結串列指標串成邏輯意義上的線性表，選擇對連結串列的任一位置的元素進行插入，刪除和查詢都是非常高效的。
在這裡我們再複習一下什麼是雙向連結串列，如下圖所示：
list的每個節點有三個域：前驅元素指標域，資料域，後繼元素指標域，前驅元素的指標域儲存了前驅元素的首地址；資料域則是本節點的資料，後繼元素指標域則儲存了後繼元素的首地址。
list的頭節點的前驅元素指標域儲存的是連結串列中尾元素的首地址，而list的尾節點的後繼元素指標域則儲存了頭節點的首地址，這樣就構成一個雙向迴圈連結串列。
list物件的節點並不要求一段連續的記憶體空間，所以，對於迭代器，只能通過”++”或”–”的操作將迭代器移動到後繼/前驅節點元素處。而不能對迭代器進行+n或者-n操作。
1. 建立list
# 建立一個空的雙向連結串列
list<int> L;
# 建立一個具有n個int元素的雙向連結串列
list<int> L(10);2. 元素插入和元素遍歷
- 採用push_back方法往尾部插入元素，連結串列自動擴張大小。
- 採用push_front方法往首部插入元素，連結串列自動擴張大小。
- 採用insert方法往迭代器插入元素，連結串列自動擴張大小。
#include<iostream> #include<list> using namespace std; int main() { list<int> L; L.push_back(2); L.push_back(1); L.push_back(5); L.push_back(8); list<int>::iterator it; it = L.begin(); it ++; L.insert(it, 20); for(it = L.begin(); it != L.end(); it ++) cout<<*it<<" "; cout<<endl; # 反向遍歷 list<int>::reverse_iterator rit; for(rit = L.rbegin(); rit != L.rend(); rit ++) cout<<*rit<<" "; cout<<endl; return 0; }
3. 元素刪除
- 使用remove()方法刪除連結串列中一個元素，值相同的元素都會被刪除。
- 使用pop_front()方法刪除連結串列首元素。
- 使用pop_back()方法刪除連結串列尾元素。
- 使用erase()方法刪除迭代器位置上的元素。
- 使用clear()方法清空連結串列。
#include<iostream> #include<list> using namespace std; int main() { list<int> L; L.push_back(2); L.push_back(1); L.push_back(5); L.push_back(8); L.push_back(1); list<int>::iterator it; for(it = L.begin(); it != L.end(); it ++) cout<<*it<<" "; cout<<endl; //刪除所有等於1的元素 L.remove(1); for(it = L.begin(); it != L.end(); it ++) cout<<*it<<" "; cout<<endl; L.pop_front(); L.pop_back(); for(it = L.begin(); it != L.end(); it ++) cout<<*it<<" "; cout<<endl; return 0; }
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
int main()
{
list<int> L;
L.push_back(2);
L.push_back(1);
L.push_back(5);
L.push_back(8);
L.push_back(1);
list<int>::iterator it;
for(it = L.begin(); it != L.end(); it ++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
//刪除第2個元素（從0開始計數）
it = L.begin();
it ++;
it ++;
L.erase(it);
for(it = L.begin(); it != L.end(); it ++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
L.clear();
cout<<L.size()<<endl;
return 0;
}4. 元素查詢
採用find()查詢可以在連結串列中查詢元素，如果找到該元素，則返回該元素的迭代器位置，反之，則返回end()迭代器位置。 #include<iostream>
#include<list>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
list<int> L;
L.push_back(2);
L.push_back(1);
L.push_back(5);
L.push_back(8);
L.push_back(1);
list<int>::iterator it;
for(it = L.begin(); it != L.end(); it ++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
it = find(L.begin(), L.end(), 5);
if(it != L.end())
cout<<"Find it"<<endl;
else
cout<<"Not find it"<<endl;
it = find(L.begin(), L.end(), 10);
if(it != L.end())
cout<<"Find it"<<endl;
else
cout<<"Not find it"<<endl;
return 0;
}5. 元素排序
使用sort()方法對連結串列進行排序，升序排列。#include<iostream>
#include<list>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
list<int> L;
L.push_back(2);
L.push_back(1);
L.push_back(5);
L.push_back(8);
L.push_back(1);
list<int>::iterator it;
for(it = L.begin(); it != L.end(); it ++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
L.sort();
for(it = L.begin(); it != L.end(); it ++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
return 0;
}6. 去除連續重複元素
採用unique()方法可以剔除連續重複元素，只保留一個。這種問題應該經常遇見。#include<iostream>
#include<list>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
list<int> L;
L.push_back(2);
L.push_back(1);
L.push_back(1);
L.push_back(1);
L.push_back(1);
L.push_back(1);
L.push_back(5);
L.push_back(8);
L.push_back(1);
list<int>::iterator it;
for(it = L.begin(); it != L.end(); it ++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
L.unique();
for(it = L.begin(); it != L.end(); it ++)
cout<<*it<<" ";
cout<<endl;
return 0;
}