std::list в C++ с примером

Что такое std::list?

In C++std::list — это контейнер для хранения данных. Он позволяет добавлять и удалять элементы из любого места списка. std::list реализован как двусвязный список. Это означает, что доступ к данным списка возможен в обоих направлениях и последовательно.

Список стандартных шаблонов библиотеки не поддерживает быстрый произвольный доступ, но поддерживает последовательный доступ со всех направлений.

Вы можете разбросать элементы списка по разным участкам памяти. Информация, необходимая для последовательного доступа к данным, хранится в контейнере. Std::list может расширяться и сжиматься с обоих концов по мере необходимости во время выполнения. Внутренний распределитель автоматически удовлетворяет требования к хранилищу.

Эти характеристики поднимают практический вопрос: когда же действительно стоит обратиться к списку?

Зачем использовать std::list?

Вот причины использования std::list:

• Класс std::list показывает лучшие результаты по сравнению с другими контейнерами последовательностей, такими как массивы и векторы.
• Они демонстрируют лучшие показатели при вставке, перемещении и извлечении.tracЭлементы, расположенные в любом месте.
• Std::list также лучше справляется с алгоритмами, которые интенсивно выполняют такие операции.

После того, как причины стали ясны, следующим шагом является синтаксис, который это объявляет.

Синтаксис списка

Чтобы определить std::list, нам нужно импортировать заголовочный файл. Вот синтаксис определения std::list:

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

Вот описание вышеуказанных параметров:

• T — определяет тип содержащегося элемента. Вы можете заменить T любым типом данных, даже определяемым пользователем.
• Alloc – Определяет тип объекта распределителя памяти. По умолчанию используется шаблон класса распределителя. Он зависит от значения и использует простую модель выделения памяти.

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';
	}
}

Выход:

Вот скриншот кода:

Code Объяснение:

1. Включите заголовочный файл алгоритма, чтобы использовать его функции.
2. Включите заголовочный файл iostream, чтобы использовать его функции.
3. Включите файл заголовка списка, чтобы использовать его функции.
4. Вызовите функцию main(). Логику программы следует добавить в тело этой функции.
5. Создайте список с именем my_list с набором из 4 целых чисел.
6. Использовать для цикла Для создания переменной цикла x. Эта переменная будет использоваться для итерации по элементам списка.
7. Распечатайте значения списка на консоли.
8. Конец тела цикла for.
9. Конец тела функции main().

C++ Список функций

Вот общие функции std::list:

Конструкторы

Вот список Функции предоставлено заголовочный файл:

• Конструктор по умолчанию std::list::list() — создает пустой список с нулевыми элементами.
• Конструктор заполнения std::list::list() — создает список из n элементов и присваивает каждому элементу значение ноль (0).
• Конструктор диапазона std::list::list() — создает список со множеством элементов в диапазоне от первого до последнего.
• Конструктор копирования std::list::list() — создает список с копией каждого элемента, содержащегося в существующем списке.
• Конструктор перемещения std::list::list() — создает список с элементами другого списка, используя семантику перемещения.
• Конструктор списка инициализаторов std::list::list() — создает список с элементами другого списка, используя семантику перемещения.

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;
}

Выход:

Вот скриншот кода:

Code Объяснение:

1. Включите заголовочный файл iostream, чтобы использовать его функции.
2. Включите файл заголовка списка, чтобы использовать его функции.
3. Включите пространство имен std в код, чтобы использовать его классы без его вызова.
4. Вызовите функцию main(). Логику программы следует добавить в тело этой функции.
5. Создайте пустой список с именем l.
6. Создайте список с именем l1 с набором из трех целых чисел.
7. Создайте список с именем l2 со всеми элементами списка с именем l1 от начала до конца.
8. Создайте список с именем l3, используя семантику перемещения. Список l3 будет иметь то же содержимое, что и список l2.
9. Выведите размер списка с именем l на консоли вместе с другим текстом.
10. Напечатайте текст на консоли.
11. Создайте итератор с именем it и используйте его для перебора элементов списка с именем l2.
12. Выведите элементы списка с именем l2 на консоль.
13. Напечатайте текст на консоли.
14. Создайте итератор с именем it и используйте его для перебора элементов списка с именем l3.
15. Выведите элементы списка с именем l3 на консоль.
16. Программа должна вернуть значение после успешного завершения.
17. Конец тела функции main().

Свойства контейнера

Вот список свойств контейнера:

Вставка в список

Существуют различные функции, которые можно использовать для вставки значений в список. Давайте это продемонстрируем:

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';
	}
}

Выход:

Вот скриншот кода:

Code Объяснение:

1. Включите заголовочный файл алгоритма, чтобы использовать его функции.
2. Включите заголовочный файл iostream, чтобы использовать его функции.
3. Включите файл заголовка списка, чтобы использовать его функции.
4. Вызовите функцию main(). Логику программы следует добавить в тело этой функции.
5. Создайте список с именем my_list с набором из 4 целых чисел.
6. Вставьте элемент 11 в начало списка с именем my_list.
7. Вставьте элемент 18 в конец списка с именем my_list.
8. Создайте для него итератор и с его помощью найдите элемент 10 из списка my_list.
9. Используйте оператор if, чтобы определить, найден ли указанный выше элемент или нет.
10. Вставьте элемент 21 перед указанным выше элементом, если он был найден.
11. Конец тела оператора if.
12. Используйте цикл for, чтобы создать переменную цикла x. Эта переменная будет использоваться для перебора элементов списка.
13. Распечатайте значения списка на консоли.
14. Конец тела цикла for.
15. Конец тела функции main().

Элементы, входящие в список, с тем же успехом могут быть и удалены.

Удаление из списка

Из списка можно удалять элементы. Функция erase() позволяет удалить один элемент или диапазон элементов из списка.

• Чтобы удалить один элемент, вы просто передаете одну целочисленную позицию. Элемент будет удален.
• Для удаления диапазона необходимо передать начальный и конечный итераторы. Давайте это продемонстрируем.

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;
}

Выход:

Вот скриншот кода:

Code Объяснение:

1. Включите заголовочный файл алгоритма, чтобы использовать его функции.
2. Включите заголовочный файл iostream, чтобы использовать его функции.
3. Включите файл заголовка списка, чтобы использовать его функции.
4. Включите пространство имен std в нашу программу, чтобы использовать его классы, не вызывая его.
5. Вызовите функцию main(). Логику программы следует добавить в тело этой функции.
6. Создайте список с именем my_list с набором из 4 целых чисел.
7. Напечатайте текст на консоли.
8. Используйте цикл for, чтобы создать переменную цикла x. Эта переменная будет использоваться для перебора элементов списка.
9. Распечатайте значения списка на консоли.
10. Конец тела цикла for.
11. Создайте итератор i, указывающий на первый элемент списка.
12. Используйте функцию стирания(), на которую указывает итератор i.
13. Напечатайте текст на консоли.
14. Используйте цикл for, чтобы создать переменную цикла x. Эта переменная будет использоваться для перебора элементов списка.
15. Распечатайте значения списка на консоли. Это происходит после удаления.
16. Конец тела цикла for.
17. Программа должна вернуть значение после успешного завершения.
18. Конец тела функции main().

Часто задаваемые вопросы (FAQ)