C++ list链表容器用法_C++ list插入删除操作与迭代器失效问题-C++-PHP中文网

C++ list链表容器用法_C++ list插入删除操作与迭代器失效问题

穿越時空

发布： 2025-11-27 16:06:07

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C++中的list是双向链表容器，支持高效插入删除。其内存不连续，节点含数据和指针，插入删除时间复杂度为O(1)。常用操作包括push_back、push_front、insert、erase等。insert在指定位置前插入元素，erase删除元素并返回下一有效迭代器。与vector不同，list插入不影响其他迭代器，仅被删除元素的迭代器失效。遍历时删除需用erase返回值更新迭代器，避免使用失效迭代器。list适合频繁中间修改场景，但随机访问效率低，不宜用于下标频繁访问场合。正确管理迭代器可确保安全高效使用。

c++ list链表容器用法_c++ list插入删除操作与迭代器失效问题

C++中的list是STL提供的双向链表容器，支持高效地在任意位置进行插入和删除操作。与vector不同，list的内存空间不连续，每个节点包含数据和前后指针。这种结构决定了它在插入删除时不会导致大规模数据移动，但同时也带来了迭代器使用上的特殊性。

list的基本用法与常用操作

list头文件为#include <list>，定义方式如：std::list<int> my_list;。常用成员函数包括：

push_back()：尾部插入元素
push_front()：头部插入元素
pop_back()：删除尾元素
pop_front()：删除头元素
insert()：在指定位置插入一个或多个元素
erase()：删除指定位置或范围的元素
clear()：清空所有元素

例如：

std::list<int> lst;
lst.push_back(10);        // [10]
lst.push_front(5);        // [5, 10]
auto it = lst.begin();
lst.insert(it, 3);        // [3, 5, 10]

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插入与删除操作详解

list的插入删除操作时间复杂度为O(1)（已知位置），非常适合频繁修改的场景。

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insert(pos, value)：在迭代器pos前插入value，返回新元素的迭代器
insert(pos, n, value)：插入n个value
insert(pos, first, last)：插入另一个容器区间的元素
erase(pos)：删除pos指向的元素，返回下一个有效迭代器
erase(first, last)：删除区间[first, last)

注意：调用erase()后，被删除元素的迭代器变为无效，不能再使用。

迭代器失效问题

list的迭代器失效规则与其他容器有显著区别：

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只有指向被删除元素的迭代器失效
插入操作不会使任何迭代器失效（包括指向其他元素的）
删除某个节点后，其余节点的迭代器仍可安全使用

示例：

std::list<int> data = {1, 2, 3, 4, 5};
auto it1 = data.begin();     // 指向1
auto it2 = ++data.begin();   // 指向2
data.erase(it1);             // 删除1，it1失效，但it2仍有效

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因此，在遍历中删除元素时，应使用erase()的返回值更新迭代器：

for (auto it = data.begin(); it != data.end(); ) {
    if (*it % 2 == 0) {
        it = data.erase(it);  // erase返回下一个有效位置
    } else {
        ++it;
    }
}

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