std::seznam v C++ s příkladem

Proč používat std::list?

Zde jsou důvody použití std::List:

• Std::list je na tom lépe ve srovnání s jinými sekvenčními kontejnery, jako je pole a vektor.
• Mají lepší výkon při vkládání, přesouvání a vyjímání prvků z libovolné pozice.
• Std::list si také vede lépe s algoritmy, které tyto operace provádějí intenzivně.

Syntaxe seznamu

Chcete-li definovat std::list, musíme importovat hlavičkový soubor. Zde je syntaxe definice std::list:

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

Zde je popis výše uvedených parametrů:

• T – Definuje typ obsaženého prvku. T můžete nahradit libovolným datovým typem, dokonce i uživatelsky definovanými typy.
• Alloc – Definuje typ objektu alokátoru. Ve výchozím nastavení používá šablonu třídy alokátoru. Je závislý na hodnotě a používá jednoduchý model alokace paměti.

Příklady 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';
	}
}

Výstup:

Zde je snímek obrazovky kódu:

Vysvětlení kódu:

1. Chcete-li používat jeho funkce, zahrňte soubor záhlaví algoritmu.
2. Chcete-li používat jeho funkce, zahrňte soubor záhlaví iostream.
3. Chcete-li používat jeho funkce, zahrňte soubor záhlaví seznamu.
4. Zavolejte funkci main(). Programová logika by měla být přidána do těla této funkce.
5. Vytvořte seznam s názvem můj_seznam se sadou 4 celých čísel.
6. Pomocí cyklu for vytvořte proměnnou x cyklu. Tato proměnná bude použita k iteraci prvků seznamu.
7. Vytiskněte hodnoty seznamu na konzole.
8. Konec těla pro smyčku.
9. Konec těla funkce main().

C++ Seznam funkcí

Zde jsou běžné funkce std::list:

funkce	Description
vložit()	Tato funkce vloží novou položku před pozici, na kterou ukazuje iterátor.
zatlačit zpátky()	Tato funkce přidá novou položku na konec seznamu.
push_front()	Přidá novou položku na začátek seznamu.
pop_front()	Smaže první položku seznamu.
velikost()	Tato funkce určuje počet prvků seznamu.
přední()	To určuje první položky seznamu.
zadní()	To určuje poslední položku seznamu.
zvrátit()	Obrátí položky seznamu.
spojit()	Sloučí dva seřazené seznamy.

Konstruktéři

Zde je seznam funkce poskytuje hlavičkový soubor:

• Výchozí konstruktor std::list::list()- Vytvoří prázdný seznam, který nemá žádné prvky.
• Konstruktor výplně std::list::list()- Vytvoří seznam s n prvky a každému prvku přiřadí hodnotu nula (0).
• Konstruktor rozsahu std::list::list()- vytváří seznam s mnoha prvky v rozsahu od prvního do posledního.
• Kopírovat konstruktor std::list::list()- Vytvoří seznam s kopií každého prvku obsaženého v existujícím seznamu.
• Konstruktor přesunu std::list::list()- vytvoří seznam s prvky jiného seznamu pomocí sémantiky přesunu.
• Konstruktor seznamu inicializátoru std::list::list()-Vytváří seznam s prvky jiného seznamu pomocí sémantiky přesunu.

Příklad 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;
}

Výstup:

Zde je snímek obrazovky kódu:

Vysvětlení kódu:

1. Chcete-li používat jeho funkce, zahrňte soubor záhlaví iostream.
2. Chcete-li používat jeho funkce, zahrňte soubor záhlaví seznamu.
3. Zahrňte do kódu jmenný prostor std, abyste mohli používat jeho třídy bez jeho volání.
4. Zavolejte funkci main(). Programová logika by měla být přidána do těla této funkce.
5. Vytvořte prázdný seznam s názvem l.
6. Vytvořte seznam s názvem l1 se sadou 3 celých čísel.
7. Vytvořte seznam s názvem l2 se všemi prvky v seznamu s názvem l1, od začátku do konce.
8. Vytvořte seznam s názvem l3 pomocí sémantiky přesunu. Seznam l3 bude mít stejný obsah jako seznam l2.
9. Vytiskněte velikost seznamu s názvem l na konzole vedle jiného textu.
10. Vytiskněte nějaký text na konzoli.
11. Vytvořte iterátor s názvem a použijte jej k iteraci prvků seznamu s názvem l2.
12. Vytiskněte prvky seznamu s názvem l2 na konzole.
13. Vytiskněte nějaký text na konzoli.
14. Vytvořte iterátor s názvem a použijte jej k iteraci prvků seznamu s názvem l3.
15. Vytiskněte prvky seznamu s názvem l3 na konzole.
16. Program musí po úspěšném dokončení vrátit hodnotu.
17. Konec těla funkce main().

Vlastnosti kontejneru

Zde je seznam vlastností kontejneru:

Vlastnictví	Description
Sekvence	Sekvenční kontejnery seřadí své prvky v přísné lineární sekvenci. Prvky jsou přístupné podle jejich pozice v sekvenci.
Dvojitě propojený seznam	Každý prvek obsahuje informace o tom, jak najít předchozí a následující prvky. To umožňuje konstantní čas pro operace vkládání a mazání.
Alokátor s vědomím	Objekt alokátoru se používá pro dynamickou úpravu velikosti úložiště.

Vložení do seznamu

Existují různé funkce, které můžeme použít k vložení hodnot do seznamu. Pojďme si to ukázat:

Příklad 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';
	}
}

Výstup:

Zde je snímek obrazovky kódu:

Vysvětlení kódu:

1. Chcete-li používat jeho funkce, zahrňte soubor záhlaví algoritmu.
2. Chcete-li používat jeho funkce, zahrňte soubor záhlaví iostream.
3. Chcete-li používat jeho funkce, zahrňte soubor záhlaví seznamu.
4. Zavolejte funkci main(). Programová logika by měla být přidána do těla této funkce.
5. Vytvořte seznam s názvem můj_seznam se sadou 4 celých čísel.
6. Vložte prvek 11 na začátek seznamu s názvem my_list.
7. Vložte prvek 18 na konec seznamu s názvem my_list.
8. Vytvořte jej iterátor a použijte jej k nalezení prvku 10 ze seznamu my_list.
9. Pomocí příkazu if určete, zda byl výše uvedený prvek nalezen nebo ne.
10. Vložte prvek 21 před výše uvedený prvek, pokud byl nalezen.
11. Konec těla příkazu if.
12. Pomocí cyklu for vytvořte proměnnou x cyklu. Tato proměnná bude použita k iteraci prvků seznamu.
13. Vytiskněte hodnoty seznamu na konzole.
14. Konec těla smyčky for.
15. Konec těla funkce main().

Smazání ze seznamu

Je možné odstranit položky ze seznamu. Funkce erase() umožňuje odstranit položku nebo rozsah položek ze seznamu.

• Chcete-li odstranit jednu položku, jednoduše předáte jednu celočíselnou pozici. Položka bude smazána.
• Chcete-li odstranit rozsah, předáte počáteční a koncový iterátor. Pojďme si to ukázat.

Příklad 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;
}

Výstup:

Zde je snímek obrazovky kódu:

Vysvětlení kódu:

1. Chcete-li používat jeho funkce, zahrňte soubor záhlaví algoritmu.
2. Chcete-li používat jeho funkce, zahrňte soubor záhlaví iostream.
3. Chcete-li používat jeho funkce, zahrňte soubor záhlaví seznamu.
4. Zahrňte do našeho programu jmenný prostor std, abyste mohli používat jeho třídy bez jeho volání.
5. Zavolejte funkci main(). Programová logika by měla být přidána do těla této funkce.
6. Vytvořte seznam s názvem můj_seznam se sadou 4 celých čísel.
7. Vytiskněte nějaký text na konzoli.
8. Pomocí cyklu for vytvořte proměnnou x cyklu. Tato proměnná bude použita k iteraci prvků seznamu.
9. Vytiskněte hodnoty seznamu na konzole.
10. Konec těla smyčky for.
11. Vytvořte iterátor i, který ukazuje na první prvek seznamu.
12. Použijte funkci erase() označenou iterátorem i.
13. Vytiskněte nějaký text na konzoli.
14. Pomocí cyklu for vytvořte proměnnou x cyklu. Tato proměnná bude použita k iteraci prvků seznamu.
15. Vytiskněte hodnoty seznamu na konzole. To přichází po smazání.
16. Konec těla smyčky for.
17. Program musí po úspěšném dokončení vrátit hodnotu.
18. Konec těla funkce main().

Shrnutí

• Std::list je úložný kontejner.
• Umožňuje vkládání a mazání položek odkudkoli v konstantním čase.
• Je implementován jako double-link
• K datům std::list lze přistupovat obousměrně a sekvenčně.
• std::list nepodporuje rychlý náhodný přístup. Podporuje však sekvenční přístup ze všech směrů.
• Prvky seznamu std::list můžete rozptýlit do různých částí paměti.
• Během běhu můžete podle potřeby zmenšit nebo rozšířit std::list z obou konců.
• Pro vložení položek do std::list použijeme funkci insert().
• Pro smazání položek ze std::listu použijeme funkci erase().