下面介绍一下STL中的list（双向链表）。

一、关于list：

①STL中的list就是双向链表，可高效地进行插入删除元素。

②list不支持随机访问。所以没有 at(pos)和operator[]。

二、list 的成员函数:

三、详细说明list成员方法的使用

1、list构造函数

list<int> L0;       // 空链表
    
    list<int> L1(9);   // 建一个含个默认值是 0 的元素的链表
    
    list<int> L2(5,1); // 建一个含 5 个元素的链表，值都是 1

    list<int> L3(L2);  // 建一个 L2 的复制链表

    list<int> L4(L2.begin(), L2.end()); //建一个含L0 begin 到 end 区域的元素

2.  assign() 重新分配值，有两个重载函数

这个是其函数声明：

/**
       *  @brief  Assigns a given value to a %list.
       *  @param  __n  Number of elements to be assigned.
       *  @param  __val  Value to be assigned.
       *
       *  This function fills a %list with @a __n copies of the given
       *  value.  Note that the assignment completely changes the %list
       *  and that the resulting %list‘s size is the same as the number
       *  of elements assigned.  Old data may be lost.
       */
      void
      assign(size_type __n, const value_type& __val)
      { _M_fill_assign(__n, __val); }

      /**
       *  @brief  Assigns a range to a %list.
       *  @param  __first  An input iterator.
       *  @param  __last   An input iterator.
       *
       *  This function fills a %list with copies of the elements in the
       *  range [@a __first,@a __last).
       *
       *  Note that the assignment completely changes the %list and
       *  that the resulting %list‘s size is the same as the number of
       *  elements assigned.  Old data may be lost.
       */
      template<typename _InputIterator>
        void
        assign(_InputIterator __first, _InputIterator __last)
        {
	  // Check whether it‘s an integral type.  If so, it‘s not an iterator.
	  typedef typename std::__is_integer<_InputIterator>::__type _Integral;
	  _M_assign_dispatch(__first, __last, _Integral());
	}

①

L1.assign(4,3);         // L1(3,3,3,3)

②

list1 （1,2,3）

L1.assign(list1.begin(), list1.end());   // L1(1,2,3)

L1.assign(++list1.begin(), list1.end());   // L1(2,3)

3．operator= 赋值重载运算符

list1 （1,2,3）

L1 = list1;   // L1(1,2,3)

4.   front()返回第一个元素的引用

list1 （1,2,3）

int nRet = list1.front()    // nRet = 1

list.front() = 10;              // list1 （10,2,3）

5.  back()返回最后一元素的引用

list1 （1,2,3）

int nRet = list1.back()     // nRet = 3

list.back() = 10;               //list1 （1,2,10）

6.  begin()返回第一个元素的指针(iterator)

list1 （1,2,3）

list<int>::iterator it = c.begin();

cout<<*it<<endl;     // *it = 1

7.   end()返回最后一个元素的下一位置的指针(list为空时end()=begin())

list1 （1,2,3）

list<int>::iterator it = c.end();

8.rbegin()返回链表最后一元素的后向指针(reverse_iterator or const)

list1 （1,2,3）

list<int>::reverse_iterator it = c.rbegin();
cout<<*it<<endl;  // *it = 3

9.   rend()返回链表第一元素的下一位置的后向指针

list1 （1,2,3）

list<int>::reverse_iterator it = c.rend();
cout<<*(--it)<<endl;   // *(--it) = 1 

**** 下面给出一张图片以解释上面这四个迭代器：

10.push_back()增加一元素到链表尾

list1 （1,2,3）

list1.push_back(4)       // list1(1,2,3,4)

11. push_front()增加一元素到链表头

list1 （1,2,3）

list1.push_front(4)      // list1(4,1,2,3)

12. pop_back()删除链表尾的一个元素

list1 （1,2,3）

list1.pop_back()          // list1(1,2)

13.pop_front()删除链表头的一元素

list1 （1,2,3）

list1.pop_front()　         // list1(2,3)

14．clear()删除所有元素

list1 （1,2,3）

list1.clear();   // list1空了,list1.size() =０

15.erase()删除某一位置的一个元素或一个区域的元素(两个重载函数)

list1 （1,2,3）

list1.erase(list1.begin());                    // list1(2,3)

list1.erase(++list1.begin(),list1.end());   // list1(1)

16.    remove()删除链表中匹配值的元素(匹配元素全部删除)

List 对象 L1(4,3,5,1,4)

L1.remove(4);               // L1(3,5,1);

17.remove_if()删除条件满足的元素(遍历一次链表)，参数为自定义的回调函数

list1 （1,2,3）

// 小于2的值删除

bool myFun(const int& value) { return (value < 2); }

list1.remove_if(myFun);    // list1(2,3)　

18.empty()判断是否链表为空

bool bRet = L1.empty(); //若L1为空，bRet = true，否则bRet = false。

19.max_size()返回链表最大可能长度

list<int>::size_type nMax = list1.max_size();   // nMax = 1073741823

20．size()返回链表中元素个数

list1 （1,2,3）

list<int>::size_type nRet = list1.size();      // nRet = 3

21.resize()重新定义链表长度(两重载函数)

list1 （1,2,3）

list1.resize(5)    // list1 (1,2,3,0,0)用默认值填补

list1.resize(5,4)    // list1 (1,2,3,4,4)用指定值填补

22.reverse()反转链表:

list1 （1,2,3）

list1.reverse();     // list1(3,2,1)

23.sort()对链表排序，默认升序(可自定义回调函数)

List对象L1(4,3,5,1,4)

L1.sort();                 // L1(1,3,4,4,5)

L1.sort(greater<int>()); // L1(5,4,4,3,1)

24.merge()合并两个有序链表并使之有序

// 升序

list1 （1,2,3）

list2 （4,5,6）

list1.merge(list2);          // list1(1,2,3,4,5,6) list2现为空

// 降序

L1(3,2,1)

L2(6,5,4)

L1.merge(L2, greater<int>()); // list1(6,5,4,3,2,1) list2现为空

注意：这个合并之前要求这两个List 要先是有序的，并且二者的有序是一致的，即要么都是升序，要么都是降序。 --- 那么如果不能保证有序的前提，则在merge之前先sort。

25.splice()对两个链表进行结合(三个重载函数) 

splice(iterator __position, list& __x)

splice(iterator __position, list& __x, iterator __i)

splice(iterator __position, list& __x, iterator __first,  iterator __last)

list1 （1,2,3）

list2 （4,5,6）

list1.splice(++list1.begin(),list2); 

// list1(1,4,5,6,2,3) list2为空

 list1.splice(++list1.begin(),list2,list2.begin());

// list1(1,4,2,3);  list2(5,6)

list1.splice(++list1.begin(),list2,++list2.begin(),list2.end());

//list1(1,5,6,2,3); list2(4)

26.insert()在指定位置插入一个或多个元素(三个重载函数)

list1.insert(++list1.begin(),9);  // list1(1,9,2,3)

list1.insert(list1.begin(),2,9);  // list1(9,9,1,2,3);

list1.insert(list1.begin(),list2.begin(),--list2.end());//list1(4,5,1,2,3);

27.swap()交换两个链表(两个重载)

list1.swap(list2);   // list1（4，5，6） list2（1，2，3）

28. unique()删除相邻重复元素

L1(1,1,4,3,5,1)

L1.unique();         // L1(1,4,3,5,1)

bool same_integral_part (double first, double second)
{ return ( int(first)==int(second) ); }
L1.unique(same_integral_part);

完整例子

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;

list<int> g_list1;
list<int> g_list2;

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 初始化全局链表
void InitList()
{
    //  push_back()增加一元素到链表尾
    g_list1.push_back(1);
    g_list1.push_back(2);
    g_list1.push_back(3);

    // push_front()增加一元素到链表头
    g_list2.push_front(6);
    g_list2.push_front(5);
    g_list2.push_front(4);
}

// 输出一个链表
void ShowList(list<int>& listTemp)
{
    //  size()返回链表中元素个数
    cout << listTemp.size() << endl;

    for (list<int>::iterator it = listTemp.begin(); it != listTemp.end(); ++it)
    {
        cout << *it << ‘ ‘;
    }
    cout << endl;
}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 构造函数，空链表
void constructor_test0()
{
    list<int> listTemp;
    cout << listTemp.size() << endl;
}

// 构造函数，建一个含三个默认值是0的元素的链表
void constructor_test1()
{
    list<int> listTemp(3);
    ShowList(listTemp);
}

// 构造函数，建一个含五个元素的链表，值都是1
void constructor_test2()
{
    list<int> listTemp(5, 1);
    ShowList(listTemp);
}

// 构造函数，建一个g_list1的copy链表
void constructor_test3()
{
    list<int> listTemp(g_list1);
    ShowList(listTemp);
}

// 构造函数，listTemp含g_list1一个区域的元素[_First, _Last)
void constructor_test4()
{
    list<int> listTemp(g_list1.begin(), g_list1.end());
    ShowList(listTemp);
}

// assign()分配值，有两个重载
// template <class InputIterator>
// void assign ( InputIterator first, InputIterator last );
// void assign ( size_type n, const T& u );
void assign_test()
{
    list<int> listTemp(5, 1);
    ShowList(listTemp);

    listTemp.assign(4, 3);
    ShowList(listTemp);

    listTemp.assign(++g_list1.begin(), g_list1.end());
    ShowList(listTemp);
}

// operator=
void operator_equality_test()
{
    g_list1 = g_list2;
    ShowList(g_list1);
    ShowList(g_list2);
}

// front()返回第一个元素的引用
void front_test7()
{
    cout << g_list1.front() << endl;
}

// back()返回最后一元素的引用
void back_test()
{
    cout << g_list1.back() << endl;
}

// begin()返回第一个元素的指针(iterator)
void begin_test()
{
    list<int>::iterator it1 = g_list1.begin();
    cout << *++it1 << endl;

    list<int>::const_iterator it2 = g_list1.begin();
    it2++;
    // (*it2)++;    //     *it2 为const 不用修改
    cout << *it2 << endl;    

}

// end()返回 [最后一个元素的下一位置的指针] (list为空时end()= begin())
void end_test()
{
    list<int>::iterator it  = g_list1.end();    // 注意是：最后一个元素的下一位置的指针
    --it;
    cout << *it << endl;
}

//  rbegin()返回链表最后一元素的后向指针
void rbegin_test()
{
    list<int>::reverse_iterator it = g_list1.rbegin();
    for (; it != g_list1.rend(); ++it)
    {
        cout << *it << ‘ ‘;
    }
    cout << endl;
}

//  rend()返回链表第一元素的下一位置的后向指针
void rend_test()
{
    list<int>::reverse_iterator it = g_list1.rend();
    --it;
    cout << *it << endl;
}

// push_back()增加一元素到链表尾
void push_back_test()
{
    ShowList(g_list1);
    g_list1.push_back(4);
    ShowList(g_list1);
}

// push_front()增加一元素到链表头 
void push_front_test()
{
    ShowList(g_list1);
    g_list1.push_front(4);
    ShowList(g_list1);
}

// pop_back()删除链表尾的一个元素
void pop_back_test()
{
    ShowList(g_list1);
    cout << endl;

    g_list1.pop_back();
    ShowList(g_list1);

}

// pop_front()删除链表头的一元素
void pop_front_test()
{
    ShowList(g_list1);
    cout << endl;

    g_list1.pop_front();
    ShowList(g_list1);
}

// clear()删除所有元素
void clear_test()
{
    ShowList(g_list1);
    g_list1.clear();
    ShowList(g_list1);
}

// erase()删除一个元素或一个区域的元素(两个重载函数)
void erase_test()
{
    ShowList(g_list1);
    g_list1.erase(g_list1.begin());
    ShowList(g_list1);

    cout << endl;

    ShowList(g_list2);
    g_list2.erase(++g_list2.begin(), g_list2.end());
    ShowList(g_list2);
}

// remove()删除链表中匹配值的元素(匹配元素全部删除)
void remove_test()
{
    ShowList(g_list1);
    g_list1.push_back(1);
    ShowList(g_list1);

    g_list1.remove(1);
    ShowList(g_list1);
}

bool myFun(const int& value) { return (value < 2); }
// remove_if()删除条件满足的元素(会遍历一次链表)
void remove_if_test()
{
    ShowList(g_list1);
    g_list1.remove_if(myFun);
    ShowList(g_list1);
}


// empty()判断是否链表为空
void empty_test()
{
    list<int> listTemp;
    if (listTemp.empty())
        cout << "listTemp为空" << endl;
    else
        cout << "listTemp不为空" << endl;
}


//  max_size()返回链表最大可能长度:1073741823
void max_size_test()
{
    list<int>::size_type nMax = g_list1.max_size();
    cout << nMax << endl;
}


// resize()重新定义链表长度(两重载函数)：
void resize_test()
{
    ShowList(g_list1);
    g_list1.resize(9);        // 用默认值填补
    ShowList(g_list1);
    cout << endl;

    ShowList(g_list2);
    g_list2.resize(9, 51);    // 用指定值填补
    ShowList(g_list2);
}

// reverse()反转链表
void reverse_test()
{
    ShowList(g_list1);
    g_list1.reverse();
    ShowList(g_list1);
}


// sort()对链表排序，默认升序(两个重载函数)
void sort_test()
{
    list<int> listTemp;
    listTemp.push_back(9);
    listTemp.push_back(3);
    listTemp.push_back(5);
    listTemp.push_back(1);
    listTemp.push_back(4);
    listTemp.push_back(3);

    ShowList(listTemp);
    listTemp.sort();
    ShowList(listTemp);

    listTemp.sort(greater<int>());
    ShowList(listTemp);
}

// merge()合并两个升序序链表并使之成为另一个升序.
void merge_test1()
{
    list<int> listTemp2;
    listTemp2.push_back(3);
    listTemp2.push_back(4);

    list<int> listTemp3;
    listTemp3.push_back(9);
    listTemp3.push_back(10);

    ShowList(listTemp2);
    cout << endl;
    ShowList(listTemp3);
    cout << endl;

    listTemp2.merge(listTemp3);
    ShowList(listTemp2);
}


bool myCmp (int first, int second)
{ return ( int(first)>int(second) ); }

// merge()合并两个降序链表并使之成为另一个降序.
void merge_test2()
{
    list<int> listTemp2;
    listTemp2.push_back(4);
    listTemp2.push_back(3);

    list<int> listTemp3;
    listTemp3.push_back(10);
    listTemp3.push_back(9);

    ShowList(listTemp2);
    cout << endl;
    ShowList(listTemp3);
    cout << endl;

    // listTemp2.merge(listTemp3, greater<int>());    // 第二个参数可以是自己定义的函数如下
    listTemp2.merge(listTemp3, myCmp);
    ShowList(listTemp2);
}

// splice()对两个链表进行结合(三个重载函数),结合后第二个链表清空
// void splice ( iterator position, list<T,Allocator>& x );
// void splice ( iterator position, list<T,Allocator>& x, iterator i );
// void splice ( iterator position, list<T,Allocator>& x, iterator first, iterator last );
void splice_test()
{
    list<int> listTemp1(g_list1);
    list<int> listTemp2(g_list2);

    ShowList(listTemp1);
    ShowList(listTemp2);
    cout << endl;
    
    // 
    listTemp1.splice(++listTemp1.begin(), listTemp2);
    ShowList(listTemp1);
    ShowList(listTemp2);

    // 
    listTemp1.assign(g_list1.begin(), g_list1.end());
    listTemp2.assign(g_list2.begin(), g_list2.end());
    listTemp1.splice(++listTemp1.begin(), listTemp2, ++listTemp2.begin());
    ShowList(listTemp1);
    ShowList(listTemp2);

    // 
    listTemp1.assign(g_list1.begin(), g_list1.end());
    listTemp2.assign(g_list2.begin(), g_list2.end());
    listTemp1.splice(++listTemp1.begin(), listTemp2, ++listTemp2.begin(), listTemp2.end());
    ShowList(listTemp1);
    ShowList(listTemp2);

}

//  insert()在指定位置插入一个或多个元素(三个重载函数)
// iterator insert ( iterator position, const T& x );
// void insert ( iterator position, size_type n, const T& x );
// template <class InputIterator>
// void insert ( iterator position, InputIterator first, InputIterator last );
void insert_test()
{
    list<int> listTemp1(g_list1);
    ShowList(listTemp1);
    listTemp1.insert(listTemp1.begin(), 51);
    ShowList(listTemp1);
    cout << endl;

    list<int> listTemp2(g_list1);
    ShowList(listTemp2);
    listTemp2.insert(listTemp2.begin(), 9, 51);
    ShowList(listTemp2);
    cout << endl;

    list<int> listTemp3(g_list1);
    ShowList(listTemp3);
    listTemp3.insert(listTemp3.begin(), g_list2.begin(), g_list2.end());
    ShowList(listTemp3);

}

// swap()交换两个链表(两个重载)
void swap_test()
{
    ShowList(g_list1);
    ShowList(g_list2);
    cout << endl;

    g_list1.swap(g_list2);
    ShowList(g_list1);
    ShowList(g_list2);
}

bool same_integral_part (double first, double second)
{ return ( int(first)==int(second) ); }

// unique()删除相邻重复元素
void unique_test()
{
    list<int> listTemp;
    listTemp.push_back(1);
    listTemp.push_back(1);
    listTemp.push_back(4);
    listTemp.push_back(3);
    listTemp.push_back(5);
    listTemp.push_back(1);
    list<int> listTemp2(listTemp);
    
    ShowList(listTemp);
    listTemp.unique();    // 不会删除不相邻的相同元素
    ShowList(listTemp);
    cout << endl;

    listTemp.sort();
    ShowList(listTemp);
    listTemp.unique();
    ShowList(listTemp);
    cout << endl;

    listTemp2.sort();
    ShowList(listTemp2);
    listTemp2.unique(same_integral_part);
    ShowList(listTemp2);

}

// 主函数，下面要测试哪个就把那个注释去掉即可
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    InitList();
//     ShowList(g_list1);
//     ShowList(g_list2);

//     constructor_test0();
//     constructor_test1();
//     constructor_test2();
//     constructor_test3();
//     constructor_test4();
//     assign_test();
//     operator_equality_test();
//     front_test7();
//     back_test();
//     begin_test();
//     end_test();
//     rbegin_test();
//     rend_test();
//     push_back_test();
//     push_front_test();
//     pop_back_test();
//     pop_front_test();
//     clear_test();
//     erase_test();
//      remove_test();
//     remove_if_test();
//     empty_test();
//     max_size_test();
//     resize_test();
//     reverse_test();
//     sort_test();
//     merge_test1();
//     merge_test2();
//     splice_test();
//     insert_test();
//     swap_test();
//     unique_test();
    return 0;
}

STL list