【C++】深入理解List:双向链表的应用

ops/2025/2/27 0:58:36/

凭时间赢来的东西,时间肯定会为之作证。 

前言 

  这是我自己学习C++的第七篇博客总结。后期我会继续把C++学习笔记开源至博客上。

  上一期笔记是关于C++的vector类知识,没看的同学可以过去看看:【C++】探索Vector:灵活的数据存储解决方案-CSDN博客https://blog.csdn.net/hsy1603914691/article/details/145553176

list类的介绍 

1. 在使用list类时,必须包含 #include <list> 这一行。

2. string类的底层其实是一个储存字符的顺序表结构,而vector类的底层是一个顺序表模板,使用时需要显示实例化,而list类的底层是一个双向链表模板,使用时也需要显示实例化,后面的笔记中以整形为例。

3. 下面是list类的官方文本介绍,里面有详细的用法讲解。

cplusplus.com/reference/list/list/?kw=listhttps://cplusplus.com/reference/list/list/?kw=list

list类对象的常见构造  

1. list<int> l1,什么也不需要传入,构造一个空的list类对象

2. list<int> l2(n,num),构造一个list类对象,里面包含n个num整形

3. list<int> l3(l2.begin(),l2.end()),使用另一个list类对象进行迭代器构造

4. list<int> l4(l3),使用另一个list类对象进行构造

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{list<int> l1;list<int> l2(5, 1);list<int> l3(l2.begin(), l2.end());list<int> l4(l3);for (auto a : l1){cout << a << " ";}cout << endl;for (auto a : l2){cout << a << " ";}cout << endl;for (auto a : l3){cout << a << " ";}cout << endl;for (auto a : l4){cout << a << " ";}cout << endl;return 0;
}
//
//1 1 1 1 1
//1 1 1 1 1
//1 1 1 1 1

1. list类对象的初始化分为两种。 

2. 如果使用号,则为拷贝初始化;如果不使用号,则为直接初始化。 

3. list类对象的初始化时,需要使用大括号包裹初始化值。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{list<int> l1 = { 1,2,3,4,5 };list<int> l2({ 5,6,7,8,9 });for (auto a : l1){cout << a << " ";}cout << endl;for (auto a : l2){cout << a << " ";}cout << endl;return 0;
}

list类对象的容量操作 

1. list.size(),返回list类对象有效节点的个数。

2. list.empty(),检测list类对象有效大小是否为0为0返回true不为0返回flase

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{list<int> l1 = { 1,2,3,4,5 };list<int> l2({ 5,6,7,8,9 });cout << l1.size() << endl;//5cout << l2.empty() << endl;//0return 0;
}

list类对象的修改操作

1. list.push_back(num),在list类对象尾插整数num

2. list.pop_back(),在list类对象尾删

3. list.push_front(num),在list类对象首元素之前插入一个元素num

4. list.pop front(),删除list类对象首元素

5. list.insert(pos_iterator,n,num)在下标为pos位置的元素的前面插入n个数字num

6. list.erase(pos_iterator),删除下标为pos位置的元素的上的数字,如果需要删除一串数字,则再给一个截至迭代器

7. list.swap(v2),交换两个list类对象的值

list类对象的返回值操作

1. list.front(),返回list类对象第一个节点值引用

2. list.back(),返回list类对象最后一个节点值引用

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{list<int> l1 = { 1,2,3,4,5 };cout << l1.front() << endl;cout << l1.back() << endl;return 0;
}

list类对象的遍历操作

1. 由于vector类对象string类对象的底层都是顺序表,所以[ ]都可以进行重构;而list类对象的底层是链表,所以[ ]不能进行重构,即无法使用

2. list.begin()list.end()vector.begin()获取第一个节点的迭代器,string.end()获取最后一个节点的下一个位置的迭代器。

3. list.rbegin()list.rend()list.rbegin()获取头节点的迭代器,vector.rend()获取第一个节点的迭代器。

4. 注意反向迭代器进行迭代的步骤也是++,反向迭代器是用来反向遍历链表的。 

5. 范围for循环,用于有范围的集合进行遍历,C++11中引入了基于范围的for循环for循环中的括号由冒号" : "分为两部分:第一部分是用于迭代的变量 (可以使用auto让编译器自动判断变量类型),第二部分则表示被迭代的范围。(自动迭代,自动取数据,自动判断结束。

6. 范围for循环,如果需要对范围对象进行修改,则使用auto&来修饰迭代的变量;如果需要对较大的目标对象进行遍历,也可以使用auto&来修饰迭代的变量。

7. 范围for循环,是用于遍历容器的,它的底层也是迭代器。(数组也可以用范围for循环。

//迭代器
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{list<int> l1 = { 1,2,3,4,5 };auto lt = l1.begin();while (lt != l1.end()){cout << *lt << " ";lt++;}return 0;
}
//反向迭代器
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{list<int> l1 = { 1,2,3,4,5 };auto lt = l1.rbegin();while (lt != l1.rend()){cout << *lt << " ";lt++;}return 0;
}
//for循环
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main()
{list<int> l1 = { 1,2,3,4,5 };list<int> l2({ 5,6,7,8,9 });for (auto a : l1){cout << a << " ";}cout << endl;for (auto& a : l2){cout << a << " ";}cout << endl;return 0;
}

致谢

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