std::list in C++ с Пример

Какво е std::list?

In C++, std::list се отнася до контейнер за съхранение. std::list ви позволява да вмъквате и премахвате елементи от всяко място. std::list е реализиран като двойно свързан списък. Това означава, че до данните от списъка може да се осъществява достъп двупосочно и последователно.

Списъкът със стандартни библиотеки с шаблони не поддържа бърз произволен достъп, но поддържа последователен достъп от всички посоки.

Можете да разпръснете елементи от списъка в различни части от паметта. Информацията, необходима за последователен достъп до данни, се съхранява в контейнер. std::list може да се разширява и свива от двата края, ако е необходимо по време на изпълнение. Вътрешен разпределител автоматично изпълнява изискванията за съхранение.

Тези черти повдигат практичен въпрос: кога всъщност трябва да посегнете към списък?

Защо да използвате std::list?

Ето са причините за използването на std::list:

• std::list се справя по-добре в сравнение с други контейнери за последователности, като например array и vector.
• Те имат по-добра производителност при вмъкване, преместване и изважданеtracзахващане на елементи от всяка позиция.
• std::list също се справя по-добре с алгоритми, които извършват такива операции интензивно.

След като причините са ясни, следващата стъпка е синтаксисът, който декларира такъв.

Синтаксис на списък

За да дефинираме std::list, трябва да импортираме заглавен файл. Ето синтаксиса на дефиницията на std::list:

template < class Type, class Alloc =allocator<T> > class list;

Ето описание на горните параметри:

• T – Определя типа на съдържащия се елемент. Можете да заместите T с произволен тип данни, дори с потребителски дефинирани типове.
• Alloc – Дефинира типа на обекта на алокатора. По подразбиране използва шаблона на класа алокатор. Зависи от стойността и използва опростен модел за разпределение на паметта.

Пример 1

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <list>
int main() {
	std::list<int> my_list = { 12, 5, 10, 9 };

	for (int x : my_list) {
		std::cout << x << '\n';
	}
}

Изход:

Ето екранна снимка на кода:

Code Обяснение:

1. Включете заглавния файл на алгоритъма, за да използвате неговите функции.
2. Включете заглавния файл на iostream, за да използвате неговите функции.
3. Включете заглавния файл на списъка, за да използвате неговите функции.
4. Извикайте функцията main(). Логиката на програмата трябва да се добави в тялото на тази функция.
5. Създайте списък с име my_list с набор от 4 цели числа.
6. Употреба за цикъл за да се създаде променлива x за цикъл. Тази променлива ще се използва за итерация през елементите на списъка.
7. Разпечатайте стойностите на списъка на конзолата.
8. Край на тялото на for цикъла.
9. Край на тялото на функцията main().

C++ Функции за списък

Ето често срещаните функции std::list:

Конструктори

Ето списъка с функции предоставена от заглавен файл:

• Конструктор по подразбиране std::list::list() - Създава празен списък с нула елементи.
• Конструктор за попълване std::list::list() - Създава списък с n елемента и присвоява стойност нула (0) на всеки елемент.
• Конструктор на диапазон std::list::list() - създава списък с много елементи в диапазона от първия до последния.
• Конструктор за копиране std::list::list() - Създава списък с копие на всеки елемент, съдържащ се в съществуващия списък.
• Конструктор на преместване std::list::list() - създава списък с елементите на друг списък, използвайки семантика на преместване.
• Конструктор на списък на инициализатор std::list::list() - Създава списък с елементите на друг списък, използвайки семантика на преместване.

Пример 2

#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main(void) {
	list<int> l;
	list<int> l1 = { 10, 20, 30 };
	list<int> l2(l1.begin(), l1.end());
	list<int> l3(move(l1));  
	cout << "Size of list l: " << l.size() << endl;
	cout << "List l2 contents: " << endl;
	for (auto it = l2.begin(); it != l2.end(); ++it)
	      cout << *it << endl;
	cout << "List l3 contents: " << endl;
	for (auto it = l3.begin(); it != l3.end(); ++it)
		cout << *it << endl;
	return 0;
}

Изход:

Ето екранна снимка на кода:

Code Обяснение:

1. Включете заглавния файл на iostream, за да използвате неговите функции.
2. Включете заглавния файл на списъка, за да използвате неговите функции.
3. Включете пространството от имена std в кода, за да използвате неговите класове, без да го извиквате.
4. Извикайте функцията main(). Логиката на програмата трябва да се добави в тялото на тази функция.
5. Създайте празен списък с име l.
6. Създайте списък с име l1 с набор от 3 цели числа.
7. Създайте списък с име l2 с всички елементи в списъка с име l1, от началото до края.
8. Създайте списък с име l3, като използвате семантика на преместване. Списъкът l3 ще има същото съдържание като списъка l2.
9. Отпечатайте размера на списъка с име l на конзолата заедно с друг текст.
10. Отпечатайте малко текст на конзолата.
11. Създайте итератор, наименувайте го и го използвайте, за да обхождате елементите на списъка с име l2.
12. Отпечатайте елементите от списъка с име l2 на конзолата.
13. Отпечатайте малко текст на конзолата.
14. Създайте итератор, наименувайте го и го използвайте, за да обхождате елементите на списъка с име l3.
15. Отпечатайте елементите от списъка с име l3 на конзолата.
16. Програмата трябва да върне стойност при успешно завършване.
17. Край на тялото на функцията main().

Съдържание на контейнера

Ето списъка със свойствата на контейнера:

Вмъкване в списък

Има различни функции, които можем да използваме, за да вмъкваме стойности в списък. Нека демонстрираме това:

Пример 3

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <list>
int main() {
	std::list<int> my_list = { 12, 5, 10, 9 };
	my_list.push_front(11);
	my_list.push_back(18);
	auto it = std::find(my_list.begin(), my_list.end(), 10);
	if (it != my_list.end()) {
		my_list.insert(it, 21);
	}
	for (int x : my_list) {
		std::cout << x << '\n';
	}
}

Изход:

Ето екранна снимка на кода:

Code Обяснение:

1. Включете заглавния файл на алгоритъма, за да използвате неговите функции.
2. Включете заглавния файл на iostream, за да използвате неговите функции.
3. Включете заглавния файл на списъка, за да използвате неговите функции.
4. Извикайте функцията main(). Логиката на програмата трябва да се добави в тялото на тази функция.
5. Създайте списък с име my_list с набор от 4 цели числа.
6. Вмъкнете елемент 11 в началото на списъка с име my_list.
7. Вмъкнете елемент 18 в края на списъка с име my_list.
8. Създайте итератор и го използвайте, за да намерите елемент 10 от списъка my_list.
9. Използвайте оператор if, за да определите дали горният елемент е намерен или не.
10. Вмъкнете елемент 21 преди горния елемент, ако е намерен.
11. Край на тялото на израза if.
12. Използвайте for цикъл, за да създадете цикълна променлива x. Тази променлива ще се използва за итерация на елементите на списъка.
13. Разпечатайте стойностите на списъка на конзолата.
14. Краят на тялото на for цикъла.
15. Край на тялото на функцията main().

Елементите, които влизат в списък, могат също толкова лесно да бъдат премахнати.

Изтриване от списък

Възможно е да изтривате елементи от списък. Функцията erase() ви позволява да изтриете елемент или диапазон от елементи от списък.

• За да изтриете един елемент, просто предавате една целочислена позиция. Елементът ще бъде изтрит.
• За да изтриете диапазон, трябва да предадете началния и крайния итератор. Нека демонстрираме това.

Пример 4

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main() {
	std::list<int> my_list = { 12, 5, 10, 9 };
	cout << "List elements before deletion: ";
	for (int x : my_list) {
		std::cout << x << '\n';
	}
	list<int>::iterator i = my_list.begin();
	my_list.erase(i);
	cout << "\nList elements after deletion: ";
	for (int x : my_list) {
		std::cout << x << '\n';
	}
	return 0;
}

Изход:

Ето екранна снимка на кода:

Code Обяснение:

1. Включете заглавния файл на алгоритъма, за да използвате неговите функции.
2. Включете заглавния файл на iostream, за да използвате неговите функции.
3. Включете заглавния файл на списъка, за да използвате неговите функции.
4. Включете пространството от имена std в нашата програма, за да използвате неговите класове, без да го извиквате.
5. Извикайте функцията main(). Логиката на програмата трябва да се добави в тялото на тази функция.
6. Създайте списък с име my_list с набор от 4 цели числа.
7. Отпечатайте малко текст на конзолата.
8. Използвайте for цикъл, за да създадете цикълна променлива x. Тази променлива ще се използва за итерация на елементите на списъка.
9. Разпечатайте стойностите на списъка на конзолата.
10. Край на тялото на for цикъла.
11. Създайте итератор i, който сочи към първия елемент от списъка.
12. Използвайте функцията erase(), посочена от итератора i.
13. Отпечатайте малко текст на конзолата.
14. Използвайте for цикъл, за да създадете цикълна променлива x. Тази променлива ще се използва за итерация на елементите на списъка.
15. Разпечатайте стойностите на списъка на конзолата. Това идва след изтриването.
16. Край на тялото на for цикъла.
17. Програмата трябва да върне стойност при успешно завършване.
18. Край на тялото на функцията main().

Въпроси и Отговори