剑指信奥 ｜ C++ 之 STL - list

强大的 list

今天的 STL 内容， 我们将学习容器中常用并高效的一个模板类 — list。

list 一般被称为 列表，说它强大，一是因为 list 有非常多的函数支持对数据的各种操作，二是因为大多数操作的速度都非常快。

现在，我们就从初始化开始，学习 STL 列表。

list 的初始化

我们先看一份 list 初始化的代码：

#include <iostream>
#include <list>

using namespace std;

int main() {

    // 空的 list
    list<int> li;

    // 指定元素的 list
    list<double> ld = {1.2, 3.4};

    // 指定数量的 list
    list<string> ls{10};

    // 指定数量和初始值
    list<bool> lb(20, false);

    cout << "size of li: " << li.size() << endl;
    cout << "size of ld: " << ld.size() << endl;
    cout << "size of ls: " << ls.size() << endl;
    cout << "size of lb: " << lb.size() << endl;

    return 0;
}

/*
 output:
    size of li: 0
    size of ld: 2
    size of ls: 10
    size of lb: 20
 */

以上代码中，我们演示了四种常用的 list 初始化方式，参看注释，都比较好理解。size() 仍然是获取当前容器数据量的函数。

list 的 CRUD

list， 提供了很多的方法来支持对数据的各种操作，我们先来看存取数据：

#include <iostream>
#include <list>

using namespace std;

int main() {

    list<int> li = {1, 2, 3};

    li.push_front(0);
    li.push_back(4);

    cout << "front: " << li.front() << endl;
    cout << "back: " << li.back() << endl;

    cout << "size of li: " << li.size() << endl;

    return 0;
}


/*
 output:
    front: 0
    back: 4
    size of li: 5
 */

list 的内部实现是双向链表，所以可以在表头和表尾实现添加数据和访问数据的功能，函数分别为：

1. push_front() 添加表头元素
2. push_back() 添加表尾元素
3. front() 访问表头元素
4. back() 访问表尾元素

再来看 list 的修改和删除操作：

#include <iostream>
#include <list>

using namespace std;

int main() {

    list<int> li = {1, 2, 3};

    // 删除表头元素
    li.pop_front();

    // 删除表尾元素
    li.pop_back();

    cout << li.size() << endl;

    // 插入 2 个 3
    li.insert(++li.begin(), 2, 3);

    // 循环输出
    for (const auto &item : li) {
        cout << item << "\t";
    }

    // 清空列表
    li.clear();

    if (li.empty()) { // 判断列表是否为空
        cout << endl << "列表为空" << endl;
    }

    return 0;
}


/*
 output:
    1
    2	3	3	
    列表为空
 */

这段代码中，出现了多个与修改元素有关的函数，它们的作用分别是：

1. pop_front() 删除表头元素
2. pop_back() 删除表尾元素
3. insert() 插入元素
4. clear() 清空元素
5. empty() 判空