【C++】STL 容器 - list 双向链表容器 ② ( list 常用 api 简介 | 首尾添加 / 删除元素 | 获取首尾元素 | 正向迭代与反向迭代 )

朱雀 2024-02-05 19:04 70阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、元素操作
 *   *  1、首尾 添加 / 删除 元素
     *  2、获取 首尾 元素
 *  二、迭代器遍历容器
 *   *  1、正向迭代与反向迭代
     *  2、代码示例

## 一、元素操作 ##

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### 1、首尾 添加 / 删除 元素 ###

list 双向链表容器 提供了 push\_back、pop\_back、push\_front 和 pop\_front 等一系列用于操作列表元素的成员函数 , 函数原型如下 :

*  **头部插入元素 :** 在容器的头部插入 val 引用指向的值 ;

void push_front (const value_type& val);
    
    // 头部插入 666
    lstInt.push_front(666);

*  **头部删除元素 :** 函数删除列表的第一个元素 , 如果列表为空 , 则此操作未定义崩溃退出 ;

void pop_front ();
    
    // 删除头部元素
    lstInt.pop_front();

*  **尾部插入元素 :** 在容器尾部插入一个元素 val ;

void push_back (const value_type& val);
    
    // 尾部插入 888
    lstInt.push_back(888);

*  **尾部删除元素 :**

void pop_back ();
    
    // 删除尾部元素
    lstInt.pop_back();

上述函数都接受常量引用作为参数（ 对于 push\_back 和 push\_front ）或 没有参数（对于 pop\_back 和 pop\_front） , 并且没有返回值 ;

如果要删除元素 , 确保容器不为空 , 否则会出现 操作未定义 , 程序直接崩溃退出 ;

**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    #include "list"
    
    // 打印 list 容器内容
    void printL(list<int>& lst) {
        
    	// 获取迭代器起始位置
    	list<int>::iterator it = lst.begin();
    
    	cout << "list 容器内容 : ";
    
    	// 循环判定, 如果没有迭代到最后一个元素的后一个位置, 那么一直循环
    	while (it != lst.end())
    	{
        
    		// 获取元素值
    		cout << *it << " ";
    		// 迭代器指向下一个元素
    		it++;
    	}
    	// 回车换行
    	cout << endl;
    }
    
    int main() {
        
    
    	// list 双向链表容器 使用初始化列表构造
    	list<int> lstInt{
        1, 2, 3, 4, 5};
    
    	// 打印 list 容器内容
    	printL(lstInt);
    
    	// 头部插入 666
    	lstInt.push_front(666);
    
    	// 尾部插入 888
    	lstInt.push_back(888);
    
    	// 打印 list 容器内容
    	printL(lstInt);
    
    	// 删除头部元素
    	lstInt.pop_front();
    
    	// 删除尾部元素
    	lstInt.pop_back();
    
    	// 打印 list 容器内容
    	printL(lstInt);
    
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	system("pause");
    
    	return 0;
    };

**执行结果 :**

list 容器内容 : 1 2 3 4 5
    list 容器内容 : 666 1 2 3 4 5 888
    list 容器内容 : 1 2 3 4 5
    请按任意键继续. . .

![在这里插入图片描述][a9ad0a5fb86d4e3687529a9b2590cb36.png]

### 2、获取 首尾 元素 ###

std::list 是一个双向链表容器 提供了 back 和 front 这两个成员函数 , 用于访问链表的最后一个和第一个元素 , 函数原型如下 :

*  **访问首元素 :** 该函数返回对链表第一个元素的引用 ; 如果链表为空 , 则此操作未定义 , 崩溃退出 ;

reference front();  
    const_reference front() const;

*  **访问尾元素 :** 该函数返回对链表最后一个元素的引用 ; 如果链表为空 , 则此操作未定义 , 崩溃退出 ;

reference back();  
    const_reference back() const;

**代码示例 :**

// list 双向链表容器 使用初始化列表构造
    	list<int> lstInt{
        1, 2, 3, 4, 5};
    
    	cout << "首元素 : " << lstInt.front() << endl;
    	cout << "尾元素 : " << lstInt.back()  << endl;

**完整代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    #include "list"
    
    // 打印 list 容器内容
    void printL(list<int>& lst) {
        
    	// 获取迭代器起始位置
    	list<int>::iterator it = lst.begin();
    
    	cout << "list 容器内容 : ";
    
    	// 循环判定, 如果没有迭代到最后一个元素的后一个位置, 那么一直循环
    	while (it != lst.end())
    	{
        
    		// 获取元素值
    		cout << *it << " ";
    		// 迭代器指向下一个元素
    		it++;
    	}
    	// 回车换行
    	cout << endl;
    }
    
    int main() {
        
    
    	// list 双向链表容器 使用初始化列表构造
    	list<int> lstInt{
        1, 2, 3, 4, 5};
    
    	// 打印完整列表
    	printL(lstInt);
    
    	cout << "首元素 : " << lstInt.front() << endl;
    	cout << "尾元素 : " << lstInt.back()  << endl;
    
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	system("pause");
    
    	return 0;
    };

**执行结果 :**

list 容器内容 : 1 2 3 4 5
    首元素 : 1
    尾元素 : 5
    请按任意键继续. . .

![在这里插入图片描述][1eca49551c674742bb92f187a04096a4.png]

## 二、迭代器遍历容器 ##

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### 1、正向迭代与反向迭代 ###

std::list 双向链表容器 提供了 begin、end、rbegin 和 rend 这几个成员函数，用于 获取 迭代访问链表中的元素 的 迭代器 , 函数原型如下 :

*  **获取首元素迭代器 :** 返回一个迭代器 , 指向链表的第一个元素 ;

iterator begin();  
    const_iterator begin() const;

*  **获取尾元素之后的迭代器 :** 返回一个迭代器 , 指向链表的尾部 , 该尾部指的是 超出链表末尾 的位置 , 不是最后一个元素 , 是最后一个元素后面的位置 , 无法获取值 ;

iterator end();  
    const_iterator end() const;

*  **获取指向尾元素的反向迭代器 :** 该函数返回一个反向迭代器 , 指向链表的最后一个元素 ; 如果链表为空 , 则此操作未定义 ; 反向迭代器从链表的尾部向头部移动 ;
 *  **获取指向首元素之前的反向迭代器 :** 返回一个反向迭代器 , 指向链表的 超出头部 ”的位置 , 即第一个元素的前一个位置 ; 该迭代器 它用于与 rbegin 一起实现完整的逆向迭代 ;

reverse_iterator rend();  
    const_reverse_iterator rend() const;

**迭代器的位置如下图所示 :**  
![在这里插入图片描述][24bb82cf234748c6b226884e1e13acf6.png]

*  **正向迭代示例 :**

// 正向迭代
    	for (list<int>::iterator it = lstInt.begin(); it != lstInt.end(); it++)
    	{
        
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;

*  **反向迭代示例 :**

// 反向迭代
    	for (list<int>::reverse_iterator rit = lstInt.rbegin(); rit != lstInt.rend(); rit++)
    	{
        
    		cout << *rit << " ";
    	}
    	cout << endl;

### 2、代码示例 ###

**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    #include "list"
    
    // 打印 list 容器内容
    void printL(list<int>& lst) {
        
    	// 获取迭代器起始位置
    	list<int>::iterator it = lst.begin();
    
    	cout << "list 容器内容 : ";
    
    	// 循环判定, 如果没有迭代到最后一个元素的后一个位置, 那么一直循环
    	while (it != lst.end())
    	{
        
    		// 获取元素值
    		cout << *it << " ";
    		// 迭代器指向下一个元素
    		it++;
    	}
    	// 回车换行
    	cout << endl;
    }
    
    int main() {
        
    
    	// list 双向链表容器 使用初始化列表构造
    	list<int> lstInt{
        1, 2, 3, 4, 5};
    
    	// 正向迭代
    	for (list<int>::iterator it = lstInt.begin(); it != lstInt.end(); it++)
    	{
        
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    	// 反向迭代
    	for (list<int>::reverse_iterator rit = lstInt.rbegin(); rit != lstInt.rend(); rit++)
    	{
        
    		cout << *rit << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	system("pause");
    
    	return 0;
    };

**执行结果 :**

1 2 3 4 5
    5 4 3 2 1
    请按任意键继续. . .

![在这里插入图片描述][ab11d6b4c89e4ae19bd5fdc2b401ff27.png]

[a9ad0a5fb86d4e3687529a9b2590cb36.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/1a9fd2c1897d48f1856f5c5fb49b776b.png
[1eca49551c674742bb92f187a04096a4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/f29a3ebb1703481abc320137e6ecc672.png
[24bb82cf234748c6b226884e1e13acf6.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/5de77a978fbb4d85924e4f73eda7e99a.png
[ab11d6b4c89e4ae19bd5fdc2b401ff27.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/c168968e05574d93ab80c68c9af87320.png