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【C++】STL——list

news 来源：原创 2024/9/20 10:38:22

前言

本篇博客我们接着来理解一个STL库里的list链表的结构，根据前面数据结构的铺垫，理解这个结构相对比较容易。我们来一起看看吧

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1.list介绍

2.list使用

2.1list的构造

2.2list capacity

2.3list element access

2.4list modifiers

3.list迭代器

4.list模拟实现

5.list与vector对比

1.list介绍

文档：list

2.list使用

2.1list的构造

2.2list capacity

2.3list element access

2.4list modifiers

3.list迭代器

此处大家可将迭代器暂时理解成类似于指针， 迭代器失效即迭代器所指向的节点的无 效，即该节点被删除了 。因为 list 的底层结构为带头结点的双向循环链表 ，因此在 list 中进行插入 时是不会导致 list 的迭代器失效的，只有在删除时才会失效，并且失效的只是指向被删除节点的迭 代器，其他迭代器不会受到影响 。

void TestListIterator1 ()

{

int array [] = { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 0 };

list < int > l ( array , array + sizeof ( array ) / sizeof ( array [ 0 ]));

auto it = l . begin ();

while ( it != l . end ())

{

// erase() 函数执行后， it 所指向的节点已被删除，因此 it 无效，在下一次使用 it 时，必须先给

其赋值

l . erase ( it );

++ it ;

}

}

// 改正

void TestListIterator ()

{

int array [] = { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 0 };

list < int > l ( array , array + sizeof ( array ) / sizeof ( array [ 0 ]));

auto it = l . begin ();

while ( it != l . end ())

{

l . erase ( it ++ ); // it = l.erase(it);

}

}

4.list模拟实现

#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
namespace zkf
{template<class T>struct list_node{T _date;list_node<T>* _next;list_node<T>* _prev;list_node(const	T& s=T()):_date(s), _next(nullptr), _prev(nullptr){}};template<class T,class ref,class ptr>struct list_iterator{typedef list_node<T> node;typedef list_iterator<T,ref,ptr> self;node* _node;list_iterator(node* node):_node(node){}ref operator*(){return _node->_date;}self& operator++(){_node = _node->_next;return *this;}self& operator--(int){self tmp(*this);_node = _node->_prev;return tmp;}self& operator++(int){self tmp(*this);_node = _node->_next;return tmp;}self& operator--(){_node = _node->_prev;return *this;}bool operator!=(const self& s){return _node!= s._node;}ptr operator->(){return &_node->_date;}};template<class T>class list{typedef list_node<T> node;public:typedef list_iterator<T,T&,T*> iterator;typedef list_iterator<T,const T&,const T*> const_iterator;void empty_init(){_head = new node;_head->_next = _head;_head->_prev = _head;_size = 0;}list(){empty_init();}list(const list<T>& s){empty_init();for (auto& it : s){push_back(it);}}void swap(list<T>& s){std::swap(_head, s._head);std::swap(_size, s._size);}list<T>& operator=(list<T> s){swap(s);return *this;}iterator insert(iterator it, const T& s){node* newnode = new node(s);node* tail=(it._node)->_prev;newnode->_prev = tail;newnode->_next = it._node;tail->_next = newnode;(it._node)->_prev = newnode;++_size;return newnode;}iterator erase(iterator it){assert(it != end());node* prev = (it._node)->_prev;node* next = (it._node)->_next;prev->_next = next;next->_prev = prev;delete it._node;--_size;return next;}void push_back(const T& s){insert(end(), s);}void push_front(const T& s){insert(begin(), s);}void pop_back(){erase(--end());}void pop_front(){erase(begin());}size_t size()const{return _size;}bool empty()const{return _size == 0;}iterator begin(){return _head->_next;}iterator end(){return _head;}const_iterator begin()const{return _head->_next;}const_iterator end()const{return _head;}void clear(){iterator it = begin();while (it != end()){it=erase(it);}}~list(){clear();delete _head;_head = nullptr;}private:node* _head; size_t _size;};