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關(guān)于STL中l(wèi)ist容器的一些總結(jié)

更新時(shí)間：2013年09月25日 10:21:32 作者：

list就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的雙向鏈表(根據(jù)sgi stl源代碼)，因此它的內(nèi)存空間是不連續(xù)的，通過(guò)指針來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，這個(gè)特點(diǎn)使得它的隨即存取變的非常沒(méi)有效率，因此它沒(méi)有提供[]操作符的重載

1.關(guān)于list容器

list是一種序列式容器。list容器完成的功能實(shí)際上和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的雙向鏈表是極其相似的，list中的數(shù)據(jù)元素是通過(guò)鏈表指針串連成邏輯意義上的線性表，也就是list也具有鏈表的主要優(yōu)點(diǎn)，即：在鏈表的任一位置進(jìn)行元素的插入、刪除操作都是快速的。list的實(shí)現(xiàn)大概是這樣的：list的每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)域：前驅(qū)元素指針域、數(shù)據(jù)域和后繼元素指針域。前驅(qū)元素指針域保存了前驅(qū)元素的首地址；數(shù)據(jù)域則是本節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)；后繼元素指針域則保存了后繼元素的首地址。其實(shí)，list和循環(huán)鏈表也有相似的地方，即：頭節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)元素指針域保存的是鏈表中尾元素的首地址，list的尾節(jié)點(diǎn)的后繼元素指針域則保存了頭節(jié)點(diǎn)的首地址，這樣，list實(shí)際上就構(gòu)成了一個(gè)雙向循環(huán)鏈。由于list元素節(jié)點(diǎn)并不要求在一段連續(xù)的內(nèi)存中，顯然在list中是不支持快速隨機(jī)存取的，因此對(duì)于迭代器，只能通過(guò)“++”或“--”操作將迭代器移動(dòng)到后繼/前驅(qū)節(jié)點(diǎn)元素處。而不能對(duì)迭代器進(jìn)行+n或-n的操作，這點(diǎn)，是與vector等不同的地方。

我想把三個(gè)常用的序列式放在一起對(duì)比一下是有必要的：

vector ：vector和built-in數(shù)組類(lèi)似，擁有一段連續(xù)的內(nèi)存空間，能非常好的支持隨即存取，即[]操作符，但由于它的內(nèi)存空間是連續(xù)的，所以在中間進(jìn)行插入和刪除會(huì)造成內(nèi)存塊的拷貝，另外，當(dāng)插入較多的元素后，預(yù)留內(nèi)存空間可能不夠，需要重新申請(qǐng)一塊足夠大的內(nèi)存并把原來(lái)的數(shù)據(jù)拷貝到新的內(nèi)存空間。這些影響了vector的效率，但是實(shí)際上用的最多的還是vector容器，建議大多數(shù)時(shí)候使用vector效率一般是不錯(cuò)的。

list：list就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的雙向鏈表(根據(jù)sgi stl源代碼)，因此它的內(nèi)存空間是不連續(xù)的，通過(guò)指針來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，這個(gè)特點(diǎn)使得它的隨即存取變的非常沒(méi)有效率，因此它沒(méi)有提供[]操作符的重載。但由于鏈表的特點(diǎn)，它可以以很好的效率支持任意地方的刪除和插入。

deque：deque是一個(gè)double-ended queue，它的具體實(shí)現(xiàn)不太清楚，但知道它具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：它支持[]操作符，也就是支持隨即存取，并且和vector的效率相差無(wú)幾，它支持在兩端的操作：push_back,push_front,pop_back,pop_front等，并且在兩端操作上與list的效率也差不多。

因此在實(shí)際使用時(shí)，如何選擇這三個(gè)容器中哪一個(gè)，應(yīng)根據(jù)你的需要而定，具體可以遵循下面的原則：
1. 如果你需要高效的隨即存取，而不在乎插入和刪除的效率，使用vector
2. 如果你需要大量的插入和刪除，而不關(guān)心隨即存取，則應(yīng)使用list
3. 如果你需要隨即存取，而且關(guān)心兩端數(shù)據(jù)的插入和刪除，則應(yīng)使用deque。

2.list中常用的函數(shù)

2.1 list中的構(gòu)造函數(shù)：

list() 聲明一個(gè)空列表；

list(n) 聲明一個(gè)有n個(gè)元素的列表，每個(gè)元素都是由其默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)T()構(gòu)造出來(lái)的

list(n,val) 聲明一個(gè)由n個(gè)元素的列表，每個(gè)元素都是由其復(fù)制構(gòu)造函數(shù)T(val)得來(lái)的

list(n,val) 聲明一個(gè)和上面一樣的列表

list(first,last) 聲明一個(gè)列表，其元素的初始值來(lái)源于由區(qū)間所指定的序列中的元素

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2.2 begin()和end()：通過(guò)調(diào)用list容器的成員函數(shù)begin()得到一個(gè)指向容器起始位置的iterator，可以調(diào)用list容器的 end() 函數(shù)來(lái)得到list末端下一位置，相當(dāng)于：int a[n]中的第n+1個(gè)位置a[n]，實(shí)際上是不存在的，不能訪問(wèn)，經(jīng)常作為循環(huán)結(jié)束判斷結(jié)束條件使用。

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2.3 push_back() 和push_front()：使用list的成員函數(shù)push_back和push_front插入一個(gè)元素到list中。其中push_back()從list的末端插入，而 push_front()實(shí)現(xiàn)的從list的頭部插入。

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2.4 empty()：利用empty() 判斷l(xiāng)ist是否為空。

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2.5 resize()： 如果調(diào)用resize(n)將list的長(zhǎng)度改為只容納n個(gè)元素，超出的元素將被刪除，如果需要擴(kuò)展那么調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)T()將元素加到list末端。如果調(diào)用resize(n,val)，則擴(kuò)展元素要調(diào)用構(gòu)造函數(shù)T(val)函數(shù)進(jìn)行元素構(gòu)造，其余部分相同。

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2.6 clear()： 清空l(shuí)ist中的所有元素。

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2.7 front()和back()： 通過(guò)front()可以獲得list容器中的頭部元素，通過(guò)back()可以獲得list容器的最后一個(gè)元素。但是有一點(diǎn)要注意，就是list中元素是空的時(shí)候，這時(shí)候調(diào)用front()和back()會(huì)發(fā)生什么呢？實(shí)際上會(huì)發(fā)生不能正常讀取數(shù)據(jù)的情況，但是這并不報(bào)錯(cuò)，那我們編程序時(shí)就要注意了，個(gè)人覺(jué)得在使用之前最好先調(diào)用empty()函數(shù)判斷l(xiāng)ist是否為空。

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2.8 pop_back和pop_front()：通過(guò)刪除最后一個(gè)元素，通過(guò)pop_front()刪除第一個(gè)元素；序列必須不為空，如果當(dāng)list為空的時(shí)候調(diào)用pop_back()和pop_front()會(huì)使程序崩掉。

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2.9 assign()：具體和vector中的操作類(lèi)似，也是有兩種情況，第一種是：l1.assign(n,val)將 l1中元素變?yōu)閚個(gè)T(val）。第二種情況是：l1.assign(l2.begin(),l2.end())將l2中的從l2.begin()到l2.end()之間的數(shù)值賦值給l1。

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2.10 swap()：交換兩個(gè)鏈表(兩個(gè)重載)，一個(gè)是l1.swap(l2); 另外一個(gè)是swap(l1,l2)，都可能完成連個(gè)鏈表的交換。

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2.11 reverse()：通過(guò)reverse()完成list的逆置。

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2.12 merge()：合并兩個(gè)鏈表并使之默認(rèn)升序(也可改)，l1.merge(l2，greater<int>()); 調(diào)用結(jié)束后l2變?yōu)榭?，l1中元素包含原來(lái)l1 和 l2中的元素，并且排好序，升序。其實(shí)默認(rèn)是升序，greater<int>()可以省略，另外greater<int>()是可以變的，也可以不按升序排列。

看一下下面的程序：

復(fù)制代碼代碼如下:

#include <iostream>
#include <list>

using namespace std;

int main()
{
    list<int> l1;
    list<int> l2(2,0);
    list<int>::iterator iter;
    l1.push_back(1);
    l1.push_back(2);
    l2.push_back(3);
    l1.merge(l2,greater<int>());//合并后升序排列，實(shí)際上默認(rèn)就是升序
    for(iter = l1.begin() ; iter != l1.end() ; iter++)
    {
        cout<<*iter<<" ";
    }
    cout<<endl<<endl;
    if(l2.empty())
    {
        cout<<"l2 變?yōu)榭???！";
    }
    cout<<endl<<endl;
    return 0;
}