本文主要是介绍移情别恋c++ ദ്ദി˶ー̀֊ー́ ) ——7.list(模拟实现),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
1.前言
1.1list与vector的不同
区别:list的迭代器底层和其他两个迭代器底层有很大区别,因为list的链式结构决定了与它们两个的不一样
相同:迭代器用法大致一样,其他成员函数的使用也大致一样。
vector与list都是STL中非常重要的序列式容器,由于两个容器的底层结构不同,导致其特性以及 应用场景不同,其主要不同如下
1.2 迭代器的分类
例子:
可以得知list类型无法使用std中的sort函数,因为list的迭代器是双向的,而sort函数的迭代器参数是随机的 ,同理可以得出,string,vector,deque都可以使用std中的sort
1.3 list的本质
带头双向循环链表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2.list节点
template<class T>//记得每一个类前要写模板 struct list_node //struct和class一样均为类,不同的是struct中的所有成员均为公有(public)类型,可直接访问 {T data;list_node<T>* next;list_node<T>* prev;list_node(const T& x=T()) //const T& x=T(),在没有给值的情况下,系统会通过T()自动生成一个类型匹配的值赋给x:data(x),next(nullptr),prev(nullptr){}};
用类来封装一个一个结点,里面有两个指针,一个是指向下一个位置的指针,一个是指向前一个位置,还有一个用来存放数据的变量
3.list类框架
template<class T> class List {public:typedef List_node<T> node;//取别名void empty_list(){head = new Node;head->_next = head;head->_prev = head;}List()//构造函数{empty_list();}private:node*head;//头节点size_t _size; }
list类里面包含的是结点的指针,也就是哨兵位头节点的指针
4.list迭代器
4.1 list迭代器框架
这里的迭代器是用封装加运算符重载来实现的,由于迭代器也会有很多类型,所以我们使用模板的形式
//T,T&,T* //T,const T&,const T* //设定了两种迭代器 template<class T,class Ref,class Ptr>//记得每一个类前要写模板,可设置多个模板参数 struct list_iterator {typedef list_node<T> node;typedef list_iterator<T,Ref,Ptr> self;node* node1;list_iterator(node* node2):node1(node2){} }
4.2 list常用迭代器
//T,T&,T* //T,const T&,const T* //设定了两种迭代器template<class T,class Ref,class Ptr>//记得每一个类前要写模板,可设置多个模板参数 struct list_iterator {typedef list_node<T> node;typedef list_iterator<T,Ref,Ptr> self;node* node1;list_iterator(node* node2):node1(node2){}self& operator++(){node1 = node1->next;return *this; //模拟++}self& operator--(){node1 = node1->prev;return *this; //模拟--}Ref operator*(){return node1->data; //模拟指针解引用}Ptr operator->(){return &node1->data;}bool operator!=(const self& S){return node1 != S.node1;}};
迭代器的每一个操作都采用了运算符重载,其实这样看来还是指针在操作,只不过他不是直接的进行操作,而是换了一种方式
5.list函数详解
5.1插入和删除
void push_back(const T& x) //尾插 {insert(end(), x); }void push_front(const T& x) //头插 {insert(begin(), x); }void pop_front() //头删 {erase(begin()); }void pop_back() //尾删 {erase(--end()); }iterator insert(iterator pos, const T& x)//在pos位置插入x {node* it = pos.node1;node* newnode = new node(x);node* prev = it->prev;prev->next = newnode;newnode->prev = prev;newnode->next = it;it->prev = newnode;++_size;return iterator(newnode); //返回新插入的元素的位置 }iterator erase(iterator pos) {node* it = pos.node1;node* prev = it->prev;node* next = it->next;delete it;prev->next = next;next->prev = prev;--_size;return iterator(next); //返回删除后的当前位置 }
5.2 拷贝构造和赋值运算符重载
list(const list<T>& it) //i1(i2) {int i = 0;empty_list(); //初始化列表for (auto e : it) //相当于自动调用迭代器,并解引用,最后迭代器再++{i = 1;push_back(e);}}void swap(list<T>& it) {std::swap(head, it.head);std::swap(_size, it._size); }list operator=(list<T>it)// i1=i2 传参直接调用拷贝构造 {swap(it);return *this; }size_t size() {return _size; }
5.3 list析构函数
~list() {clear();delete head;head = nullptr;}void clear() {iterator it = begin();while (it != end()){it = erase(it);}}
6.打印函数
//打印 template<typename Container> void print_container(const Container& con) {typename Container::const_iterator it = con.begin();while (it != con.end()){cout << *it << " ";++it;}cout << endl; }
这里用的是typename,原因在于编译器在编译的时候,会去Container里面去找const_iterator这个类型,但是Container是一个模板,并没有实例化,所以编译器也不知道怎么定义,所以就在编译的时候就过不了,但是我们在前面加一个typename就会告诉编译器,先过,后面再来实例化,这样就可以解决问题了
适用于不知道list<T>中的T到底是什么类型时统一调用打印函数
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