STL-list的接口使用及模拟实现-创新互联
- list类的介绍
- list类的常用接口介绍
- 构造相关
- 带参构造
- 迭代器区间构造
- 拷贝构造
- 容量相关的接口
- size
- empty
- 数据访问及遍历相关的接口
- front
- back
- begin + end
- 修改数据相关的接口
- push_front
- pop_front
- push_back
- pop_back
- insert
- erase
- clear
- 构造相关
- list类的模拟实现(含各类接口)
list类的介绍
list是STL标准库提供的一个非常好用的存储容器，list的底层是一个带头双向循环链表，使我们学习STL的重点。
list类的常用接口介绍
构造相关带参构造：
作用：构造的链表中包含n个val值的元素。
迭代器区间构造：
作用：使用迭代器区间中的元素来生成一个list对象，内容和传参的迭代器内容一样，注意传参时迭代器内的数据类型要相同。
拷贝构造：
作用：用一个已经存在的list对象来创建一个新的list对象，内容是相同的。
容量相关的接口size：
作用：返回list对象中有效节点的个数。
empty：
作用：判断list对象是否为空，如果是返回true，不为空返回false。
数据访问及遍历相关的接口front：
作用：返回list对象头部节点中值的引用。
back：
作用：返回list对象尾部节点中值的引用。
begin + end：
begin作用：获取list对象中第一个元素的地址
end作用：获取list对象中最后一个元素的下一个位置的地址注意：
1、迭代器是STL中通用的遍历容器方式，迭代器是一种行为像指针一样的类型，但是迭代器的底层实现是不是指针不确定，具体看容器的底层实现方式，迭代器的使用方式也很像指针，迭代器++就是访问当前位置的下一个数据，- -(自减)就是前一个。
2、第二个const接口是提供给const对象调用的，普通的对象和const对象的迭代器是不一样的，不能混淆，因为const迭代器是不允许通过迭代器来修改数据的。
修改数据相关的接口push_front：
作用：在list中第一个元素之前插入一个值为val的元素。
pop_front：
作用：删除list中第一个元素。
push_bcak：
作用：在list中尾部插入一个值为val的元素。
pop_back：
作用：删除list中最后一个元素。
insert：
作用：接口1是在迭代器对应位置之前插入一个值为val的元素，接口2是在迭代器对应位置插入n个值为val的元素，接口3是在迭代器对应位置插入某段迭代器区间内的数据。
erase：
作用：删除迭代器对应位置的元素，接口2是删除对应的迭代器区间内的所有元素。
claer：
作用：清空list中的所有有效元素。
list类的模拟实现(含各类接口)
#include#include
using namespace std;
namespace Lh
{templatestruct list_node //节点
{list_node(const T& x = T())//构造函数
:_date(x)
, _next(nullptr)
, _prev(nullptr)
{}
T _date;
list_node* _next;
list_node* _prev;
};
template //实例化是普通对象就是普通迭代器，const对象就是const迭代器
struct __list_iterator //迭代器
{typedef list_nodeNode;
typedef __list_iteratoriterator;
Node* _node;
__list_iterator(Node* node)
:_node(node)
{}
bool operator!=(const iterator& it) const
{ return _node != it._node;
}
bool operator==(const iterator& it) const
{ return _node == it._node;
}
// T& operator*()
Ref operator*()
{ return _node->_date;
}
// T* operator->()
Ptr operator->() //返回T*的指针 让结构体也能像指针一样去访问数据
{ return &(operator*());
}
// ++it
iterator& operator++()
{ _node = _node->_next;
return *this;
}
// it++
iterator& operator++(int)
{ iterator tmp(*this);
_node = _node->_next;
return tmp;
}
// --it
iterator& operator--()
{ _node = _node->_prev;
return *this;
}
// it--
iterator& operator--(int)
{ iterator tmp(*this);
_node = _node->_prev;
return tmp;
}
};
templateclass list
{typedef list_nodeNode; //节点
public:
typedef __list_iteratoriterator; //普通迭代器
typedef __list_iteratorconst_iterator; //const迭代器
list() //构造函数
{ empty_init();
}
void empty_init() //创建哨兵位头结点 并初始化
{ _head = new Node;
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
}
iterator begin() //正向迭代器
{ return iterator(_head->_next);
}
iterator end()
{ return iterator(_head);
}
const_iterator begin() const
{ return const_iterator(_head->_next);
}
const_iterator end() const
{ return const_iterator(_head);
}
templatelist(InputIterator first, InputIterator last) //迭代器区间构造
{ empty_init();
while (first != last)
{ push_back(*first);
++first;
}
}
void swap(list& x) //交换链表结点
{ std::swap(_head, x._head);
}
//lt2(lt1)
list(const list& lt) //拷贝构造
{ empty_init();
listtmp(lt.begin(), lt.end());
swap(tmp);
}
list& operator=(listlt) //赋值重载
{ swap(lt);
return *this;
}
~list() //析构函数
{ clear();
delete _head;
_head = nullptr;
}
void clear() //清理链表
{ iterator it = begin();
while (it != end())
{ it = erase(it); //不用++ erase返回的是下一个结点
}
}
void push_back(const T& x)
{ //Node* tail = _head->_prev;
//Node* newnode = new Node(x);
//tail->_next = newnode;
//newnode->_prev = tail;
//newnode->_next = _head;
//_head->_prev = newnode;
insert(end(), x);
}
void push_front(const T& x)
{ insert(begin(), x);
}
iterator insert(iterator pos, const T& x)
{ Node* cur = pos._node;
Node* prev = pos._node->_prev;
Node* newnode = new Node(x);
prev->_next = newnode;
newnode->_prev = prev;
newnode->_next = cur;
cur->_prev = newnode;
return iterator(newnode);
}
void pop_back()
{ erase(--end());
}
void pop_front()
{ erase(begin());
}
iterator erase(iterator pos)
{ assert(pos != end());
Node* cur = pos._node;
Node* prev = cur->_prev;
Node* next = cur->_next;
prev->_next = next;
next->_prev = prev;
delete cur;
return iterator(next);
}
private:
Node* _head;
};
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