STL之list容器

1.list容器

　　1.1 list容器基本概念

　　链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。

相较于vector的连续线性空间，list就显得负责许多，它的好处是每次插入或者删除一个元素，就是配置或者释放一个元素的空间。因此，list对于空间的运用有绝对的精准，一点也不浪费。而且，对于任何位置的元素插入或元素的移除，list永远是常数时间。

List和vector是两个最常被使用的容器。

　　1.2 List容器是一个双向链表。

                                                

　　

　　采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出.

　　链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素.

　　链表灵活，但是空间和时间额外耗费较大.

　　1.3 list容器的迭代器

　　List容器不能像vector一样以普通指针作为迭代器，因为其节点不能保证在同一块连续的内存空间上。List迭代器必须有能力指向list的节点，并有能力进行正确的递增、递减、取值、成员存取操作。所谓”list正确的递增，递减、取值、成员取用”是指，递增时指向下一个节点，递减时指向上一个节点，取值时取的是节点的数据值，成员取用时取的是节点的成员。

　　由于list是一个双向链表，迭代器必须能够具备前移、后移的能力，所以list容器提供的是Bidirectional Iterators.

List有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效。这在vector是不成立的，因为vector的插入操作可能造成记忆体重新配置，导致原有的迭代器全部失效，甚至List元素的删除，也只有被删除的那个元素的迭代器失效，其他迭代器不受任何影响。

　　1.4 list容器的数据结构

　　list容器不仅是一个双向链表，而且还是一个循环的双向链表。

2. list常用API

　　list构造函数

list<T> lstT;//list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式：
list(beg,end);//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
list(n,elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身。
list(const list &lst);//拷贝构造函数。

　　list数据元素插入和删除操作

push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
pop_back();//删除容器中最后一个元素
push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
pop_front();//从容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
clear();//移除容器的所有数据
erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。

　　list大小操作

size();//返回容器中元素的个数
empty();//判断容器是否为空
resize(num);//重新指定容器的长度为num，
若容器变长，则以默认值填充新位置。
如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(num, elem);//重新指定容器的长度为num，
若容器变长，则以elem值填充新位置。
如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

　　 list赋值操作

assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。
list& operator=(const list &lst);//重载等号操作符
swap(lst);//将lst与本身的元素互换。

　　list数据的存取

front();//返回第一个元素。
back();//返回最后一个元素。

　　list反转排序

reverse();//反转链表，比如lst包含1,3,5元素，运行此方法后，lst就包含5,3,1元素。
sort(); //list排序

代码示例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include<list>
#include<string>

using namespace std;

/*
list<T> lstT;//list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式：
list(beg,end);//构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
list(n,elem);//构造函数将n个elem拷贝给本身。
list(const list &lst);//拷贝构造函数。
3.6.4.2 list数据元素插入和删除操作
push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
pop_back();//删除容器中最后一个元素
push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
pop_front();//从容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。
insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。
clear();//移除容器的所有数据
erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。
erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。
remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。


3.6.4.3 list大小操作
size();//返回容器中元素的个数
empty();//判断容器是否为空
resize(num);//重新指定容器的长度为num，
若容器变长，则以默认值填充新位置。
如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(num, elem);//重新指定容器的长度为num，
若容器变长，则以elem值填充新位置。
如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

3.6.4.4 list赋值操作
assign(beg, end);//将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem);//将n个elem拷贝赋值给本身。
list& operator=(const list &lst);//重载等号操作符
swap(lst);//将lst与本身的元素互换。
3.6.4.5 list数据的存取
front();//返回第一个元素。
back();//返回最后一个元素。
3.6.4.6 list反转排序
reverse();//反转链表，比如lst包含1,3,5元素，运行此方法后，lst就包含5,3,1元素。
sort(); //list排序
*/

//自定义数据类
class Person
{
public:
    Person(string name, int age, int stature)
    {
        this->m_name = name;
        this->m_age = age;
        this->m_stature = stature;
    }

    string m_name;
    int m_age;
    int m_stature;//身高
};

//排序回调函数
bool personcomper(Person &p1,Person &p2)
{
    if (p1.m_age == p2.m_age)
    {
        return p1.m_stature < p2.m_stature;
    }
    else
    {
        return p1.m_age > p2.m_age;
    }

}

//打印数据
void printpreson(list<Person> &L)
{
    for (list<Person>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); ++it)
    {
        cout << "姓名：" <<it->m_name << " 年龄：" <<it->m_age << " 身高：" <<it->m_stature << endl;
    }
}


void test()
{
    list<Person>L;
    Person p1("马  云", 45, 160);
    Person p2("马华腾", 47, 178);
    Person p3("周宏伟", 43, 177);
    Person p4("李彦宏", 39, 185);
    Person p5("任正非", 45, 180);
    Person p6("王健林", 45, 170);

    L.push_back(p1);
    L.push_back(p2);
    L.push_back(p3);
    L.push_back(p4);
    L.push_back(p5);
    L.push_back(p6);

    //反转会改变容器中的数据
    L.sort(personcomper);
    cout << "-------------反转前--------------" << endl;
    printpreson(L);//打印数据

    //L.remove(p1);

    cout << "开始元素 姓名：" << L.front().m_name << " 年龄：" <<
        L.front().m_age << "身高" << L.front().m_stature << endl;
    cout << "最后元素 姓名：" << L.back().m_name << " 年龄：" <<
        L.back().m_age << "身高" << L.back().m_stature << endl;
    cout << "-------------反转后--------------" << endl;
    L.reverse();
    printpreson(L);//打印数据
    cout << "开始元素 姓名：" << L.front().m_name << " 年龄：" << 
        L.front().m_age << "身高" << L.front().m_stature << endl;
    cout << "最后元素 姓名：" << L.back().m_name << " 年龄：" <<
        L.back().m_age << "身高" << L.back().m_stature << endl;

    

}


void printint(list<int> &L)
{
    for (list<int>::iterator it = L.begin(); it != L.end(); ++it)
    {
        cout << (*it) << " ";
    }
    cout << endl;

}

void test01()
{
    list<int>L;
    
    for (int i = 0; i < 5; ++i)
    {
        L.push_back(i);
    }
    for (int i = 0; i < 1000; ++i)
    {
        L.push_front((i * 10));
    }
    //cout << "L的大小：" << sizeof(L) << endl;
    //printint(L);
    //L.sort();
    //printint(L);
    //L.pop_front();
    //cout << "L的大小："<<sizeof(L) << endl;
    //printint(L);
    
}

int main(){


    test();
    //test01();
    system("pause");
    return EXIT_SUCCESS;
}