list功能介紹

c++中list是使用雙向鏈表實現的一個容器，這個容器可以實現。插入，刪除等的操作。與vector相比，vector適合尾插和尾刪（vector的實現是使用了動態數組的方式。在進行頭刪和頭插的時候后面的數據會進行挪動，時間復炸度為O（N）），但是list更適合在任意位置的插入和刪除。因為在要更改的位置進行節點的指向更改就可以插入數據。

在list中插入了6 ，但是的話在空間中沒有改變數據的位置，只是改變了指向。這個時候時間復雜度為常數。

list的總要接口

list構造

構造函數（c++11增加了其他的構造函數，在這暫且不講，可自行鏈接查詢 list

默認構造函數

構建一個空鏈表

list (const allocator_type& alloc = allocator_type());

代碼示例：

#include<list>
#include<iostream>list<int> mytest;  //調用默認構造函數

填充構造函數

構造一個具有 n 個元素的鏈表，每個元素的值都是 val。

list (size_type n, const value_type& val = value_type(), const allocator_type& alloc = allocator_type());

示例：

#include<list>
#include<iostream>list<int> mytest1;  //調用默認構造函數
list<int> mytest2(13,7); //13個元素，每個元素是7

范圍構造器

使用迭代器構造一個list對象

 list (InputIterator first, InputIterator ,const allocator_type& alloc = allocator_type());

示例：

#include<list>
#include<iostream>list<int> mytest1;  //調用默認構造函數
list<int> mytest2(13,7); //13個元素，每個元素是7
list<int> mytest3(mytest2.begin(),mytest2.begin()+5); //使用mytest.2對mytest3進行初始化

拷貝構造函數

list (const list& x);

示例：

#include<list>
#include<iostream>list<int> mytest1;  //調用默認構造函數
list<int> mytest2(13,7); //13個元素，每個元素是7
list<int> mytest3(mytest2.begin(),mytest2.begin()+5); //使用mytest.2對mytest3進行初始化
list<int> mytest4(mytest3);//把mytest3拷貝給mytest4

capacity

函數聲明和接口說明：

empty：檢測list是否為空，如果為空，如果為空返回true，不為空返回false
size:返回對象中數據的個數

element access

函數聲明和接口說明：

front:返回list中第一個元素
back:返回list中最后一個數據

modifiers

函數聲明和接口說明：

push_front:在鏈表第一個位置進行頭插
pop_front:刪除鏈表第一個位置
push_back：在list尾部進行尾插
pop_back:刪除尾部數據
insert：在list pos位置處進行數據插入
erase:刪除list中pos的數據
swap:兩個list對象進行交換
clear: 清空list中有效數據

注意：改文檔只展示了常用list對象，若需要進行更多函數的學習可參考list文檔

list迭代器失效問題

在C++中，list容器是一個雙向鏈表，因此對它的插入和刪除操作不會像vector那樣導致整體內存拷貝，但是list的迭代器在某些操作中仍然會失效。

一、會導致迭代器失效的操作

1. 刪除元素（erase）：

   • 刪除某個元素會使指向該元素的迭代器失效。
   • 其他迭代器仍然有效。

   std::list<int> lst = {1, 2, 3, 4};
   auto it = lst.begin(); // 指向1
   it = lst.erase(it); // it指向被刪除的元素1，失效，需要使用返回值更新it
   // 此時it指向2
   

2. splice操作中目標位置的迭代器不失效，但被轉移的元素的迭代器可能失效。

二、安全的迭代方式

使用返回值來更新迭代器，防止因刪除導致的失效：

for (auto it = lst.begin(); it != lst.end(); ) {if (*it % 2 == 0) {it = lst.erase(it); // 刪除并更新迭代器} else {++it;}
}

三、總結

• list的插入不會使其他迭代器失效。
• list的刪除操作會使被刪除元素的迭代器失效。
• 修改容器結構時，應小心處理返回值，確保不會訪問失效的迭代器。

list的模擬實現

因為list的模擬實現代碼篇幅長度較大，所有在這我展示我list模擬實現的gitee倉庫，大家可進行訪問和探討，歡迎在評論區指出本文檔錯誤

list的模擬實現