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c++ list容器怎么用 c++双向链表list操作【详解】

冰火之心

冰火之心

发布时间:2025-12-26 09:16:47

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来源于php中文网

原创

std::list是双向链表,支持O(1)任意位置增删但不支持随机访问;初始化方式多样,操作依赖迭代器,提供splice、merge、sort等高效特有方法。

c++ list容器怎么用 c++双向链表list操作【详解】

C++ 的 std::list标准库提供的双向链表容器,底层不连续存储,支持高效地在任意位置插入、删除(O(1)),但不支持随机访问(不能用下标 []at() 直接取第 n 个元素)。

初始化和基本操作

创建 list 有多种方式:

  • std::list lst; —— 空链表
  • std::list lst = {1, 2, 3, 4}; —— 初始化列表构造(C++11 起)
  • std::list lst(5, 10); —— 创建含 5 个值为 10 的元素
  • std::list lst2(lst1); —— 拷贝构造

常用增删改查方法

所有操作都基于迭代器,没有下标访问:

  • lst.push_front(x) —— 头插
  • lst.push_back(x) —— 尾插
  • lst.insert(it, x) —— 在迭代器 it 指向位置前插入(返回新元素迭代器)
  • lst.erase(it) —— 删除 it 指向的单个元素(返回后继迭代器)
  • lst.erase(first, last) —— 删除 [first, last) 区间
  • lst.pop_front() / lst.pop_back() —— 删除首/尾元素(不返回值)
  • lst.front() / lst.back() —— 获取首/尾元素引用(容器非空时才安全)

遍历与查找

只能用迭代器或范围 for 循环:

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  • 传统迭代器遍历:
    for (auto it = lst.begin(); it != lst.end(); ++it) { cout
  • 范围 for(推荐):
    for (const auto& x : lst) { cout
  • 查找需手动循环或用 std::find
    auto it = std::find(lst.begin(), lst.end(), 5); —— 返回第一个值为 5 的迭代器,未找到则为 end()

特殊操作与注意事项

list 提供了一些普通序列容器没有的高效操作:

  • lst.splice(pos, other_lst) —— 把 other_lst 全部“剪切粘贴”到 pos 前(O(1),不复制元素)
  • lst.splice(pos, other_lst, it) —— 移动 other_lstit 指向的单个节点
  • lst.merge(other_lst) —— 合并两个已排序的 list(会清空 other_lst
  • lst.sort() —— 对本 list 排序(比 std::sort 更高效,因是链表)
  • lst.remove(x) —— 删除所有等于 x 的元素
  • lst.remove_if(pred) —— 删除满足谓词 pred 的元素
  • 注意:插入/删除后,除被操作位置外,其他迭代器通常仍有效(这是 list 的优势)

不复杂但容易忽略:list 的 size() 在 C++11 前是 O(n),C++11 起保证是 O(1);频繁按位置访问(如要第 5 个元素)应考虑换用 vector 或 deque。

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