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2025年list容器（链表）

科技前沿 • • 阅读 43

list容器（链表）目录 1 list 基本概念 2 list 构造函数 3 list 赋值和交换 4 list 大小操作 5 list 插入和删除 6 list 数据存取 7 list 反转和排序 7 1 自定义数据类型的排序 1 list 基本概念 功能 将数据进行链式存储 链表

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目录

1.  list基本概念

2.list构造函数 

 3.list 赋值和交换

 4. list 大小操作

 5.list 插入和删除

 6.list 数据存取

 7.list 反转和排序

 7.1自定义数据类型的排序

1.  list基本概念

功能：将数据进行链式存储

链表（list）是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的，不支持随机访问，比如L1[0], L1.at(0)，也不支持迭代器跳跃，如下：

list<int> L; list<int>::iterator it = L.begin(); 可以L++，++L但不能L+1，L+2等 注可以前置++++L，等于++（++L），不能L++++，整数也是如此，可以前置不能后置

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链表的组成：链表由一系列结点组成

结点的组成：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域

STL中的链表是一个双向循环链表


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由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于双向迭代器

list的优点：

  • 采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出
  • 链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素

list的缺点：

  • 链表灵活，但是空间(指针域) 和 时间（遍历）额外耗费较大

List有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效，这在vector是不成立的。

总结：STL中List和vector是两个最常被使用的容器，各有优缺点

2.list构造函数 

功能描述：

  • 创建list容器

函数原型：

  • list<T> lst; //list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式：
  • list(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
  • list(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
  • list(const list &lst); //拷贝构造函数。
讯享网#include <list> void printList(const list<int>& L) { for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } void test01() { list<int>L1; L1.push_back(10); L1.push_back(20); L1.push_back(30); L1.push_back(40); printList(L1); list<int>L2(L1.begin(),L1.end()); printList(L2); list<int>L3(L2); printList(L3); list<int>L4(10, 1000); printList(L4); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

 3.list 赋值和交换

功能描述：

  • 给list容器进行赋值，以及交换list容器

函数原型：

  • assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
  • assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
  • list& operator=(const list &lst); //重载等号操作符
  • swap(lst); //将lst与本身的元素互换。
#include <list> void printList(const list<int>& L) { for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } //赋值和交换 void test01() { list<int>L1; L1.push_back(10); L1.push_back(20); L1.push_back(30); L1.push_back(40); printList(L1); //赋值 list<int>L2; L2 = L1; printList(L2); list<int>L3; L3.assign(L2.begin(), L2.end()); printList(L3); list<int>L4; L4.assign(10, 100); printList(L4); } //交换 void test02() { list<int>L1; L1.push_back(10); L1.push_back(20); L1.push_back(30); L1.push_back(40); list<int>L2; L2.assign(10, 100); cout << "交换前： " << endl; printList(L1); printList(L2); cout << endl; L1.swap(L2); cout << "交换后： " << endl; printList(L1); printList(L2); } int main() { //test01(); test02(); system("pause"); return 0; }

 4. list 大小操作

函数原型：

  • size(); //返回容器中元素的个数
  • empty(); //判断容器是否为空
  • resize(num); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。

    ​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

  • resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。 
讯享网#include <list> void printList(const list<int>& L) { for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } //大小操作 void test01() { list<int>L1; L1.push_back(10); L1.push_back(20); L1.push_back(30); L1.push_back(40); if (L1.empty()) { cout << "L1为空" << endl; } else { cout << "L1不为空" << endl; cout << "L1的大小为： " << L1.size() << endl; } //重新指定大小 L1.resize(10); printList(L1); L1.resize(2); printList(L1); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

 5.list 插入和删除

功能描述：

  • 对list容器进行数据的插入和删除

函数原型：

  • push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
  • pop_back();//删除容器中最后一个元素
  • push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
  • pop_front();//从容器开头移除第一个元素
  • insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
  • insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
  • insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
  • clear();//移除容器的所有数据
  • erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
  • erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
  • remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。
#include <list> void printList(const list<int>& L) { for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } //插入和删除 void test01() { list<int> L; //尾插 L.push_back(10); L.push_back(20); L.push_back(30); //头插 L.push_front(100); L.push_front(200); L.push_front(300); printList(L); //尾删 L.pop_back(); printList(L); //头删 L.pop_front(); printList(L); //插入 list<int>::iterator it = L.begin(); L.insert(++it, 1000); printList(L); //删除 it = L.begin(); L.erase(++it); printList(L); //移除 L.push_back(10000); L.push_back(10000); L.push_back(10000); printList(L); L.remove(10000); printList(L); //清空 L.clear(); printList(L); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

 6.list 数据存取

功能描述：

  • 对list容器中数据进行存取

函数原型：

  • front(); //返回第一个元素。
  • back(); //返回最后一个元素。
讯享网#include <list> //数据存取 void test01() { list<int>L1; L1.push_back(10); L1.push_back(20); L1.push_back(30); L1.push_back(40); //cout << L1.at(0) << endl;//错误 不支持at访问数据 //cout << L1[0] << endl; //错误 不支持[]方式访问数据 cout << "第一个元素为： " << L1.front() << endl; cout << "最后一个元素为： " << L1.back() << endl; //list容器的迭代器是双向迭代器，不支持随机访问 list<int>::iterator it = L1.begin(); //it = it + 1;//错误，不可以跳跃访问，即使是+1 it++;//但支持双向 it--; } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

 7.list 反转和排序

功能描述：

  • 将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序

函数原型：

  • reverse(); //反转链表
  • sort(); //链表排序    （对于自定义数据类型，要自己指定排序规则）
void printList(const list<int>& L) { for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } bool myCompare(int val1 , int val2) //自己指定的排序规则 { return val1 > val2; } //反转和排序 void test01() { list<int> L; L.push_back(90); L.push_back(30); L.push_back(20); L.push_back(70); printList(L); //反转容器的元素 L.reverse(); printList(L); //排序 L.sort(); //默认的排序规则 从小到大 printList(L); L.sort(myCompare); //指定规则，从大到小 printList(L); } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

 7.1自定义数据类型的排序

案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高

排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序

讯享网#include <list> #include <string> class Person { public: Person(string name, int age , int height) { m_Name = name; m_Age = age; m_Height = height; } public: string m_Name; //姓名 int m_Age; //年龄 int m_Height; //身高 }; bool ComparePerson(Person& p1, Person& p2) { if (p1.m_Age == p2.m_Age) { return p1.m_Height > p2.m_Height; } else { return p1.m_Age < p2.m_Age; } } void test01() { list<Person> L; Person p1("刘备", 35 , 175); Person p2("曹操", 45 , 180); Person p3("孙权", 40 , 170); Person p4("赵云", 25 , 190); Person p5("张飞", 35 , 160); Person p6("关羽", 35 , 200); L.push_back(p1); L.push_back(p2); L.push_back(p3); L.push_back(p4); L.push_back(p5); L.push_back(p6); for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age << " 身高： " << it->m_Height << endl; } cout << "---------------------------------" << endl; L.sort(ComparePerson); //排序 for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age << " 身高： " << it->m_Height << endl; } } int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

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