C++ 容器类 `<list>`

C++ 标准库提供了丰富的功能，其中 <list> 是一个非常重要的容器类，用于存储元素集合，支持双向迭代器。

<list> 是 C++ 标准模板库（STL）中的一个序列容器，它允许在容器的任意位置快速插入和删除元素。与数组或向量（<vector>）不同，<list> 不需要在创建时指定大小，并且可以在任何位置添加或删除元素，而不需要重新分配内存。

语法

以下是 <list> 容器的一些基本操作：

包含头文件：#include <list>
声明列表：std::list<T> mylist;，其中 T 是存储在列表中的元素类型。
插入元素：mylist.push_back(value);
删除元素：mylist.pop_back(); 或 mylist.erase(iterator);
访问元素：mylist.front(); 和 mylist.back();
遍历列表：使用迭代器 for (auto it = mylist.begin(); it != mylist.end(); ++it)

实例

下面是一个使用 <list> 的简单示例，包括创建列表、添加元素、遍历列表和输出结果。

实例

#include <iostream>
#include <list>

int main() {
// 创建一个整数类型的列表
std::list<int> numbers;

// 向列表中添加元素
numbers.push_back(10);
numbers.push_back(20);
numbers.push_back(30);

// 访问并打印列表的第一个元素
std::cout << "First element: " << numbers.front() << std::endl;

// 访问并打印列表的最后一个元素
std::cout << "Last element: " << numbers.back() << std::endl;

// 遍历列表并打印所有元素
std::cout << "List elements: ";
for (std::list<int>::iterator it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ++it) {
std::cout << *it << " ";
}
std::cout << std::endl;

// 删除列表中的最后一个元素
numbers.pop_back();

// 再次遍历列表并打印所有元素
std::cout << "List elements after removing the last element: ";
for (std::list<int>::iterator it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ++it) {
std::cout << *it << " ";
}
std::cout << std::endl;

return 0;
}

输出结果:

First element: 10
Last element: 30
List elements: 10 20 30 
List elements after removing the last element: 10 20

特点

双向迭代：<list> 提供了双向迭代器，可以向前和向后遍历元素。
动态大小：与数组不同，<list> 的大小可以动态变化，不需要预先分配固定大小的内存。
快速插入和删除：可以在列表的任何位置快速插入或删除元素，而不需要像向量那样移动大量元素。

注意事项

<list> 的元素是按插入顺序存储的，而不是按元素值排序。
由于 <list> 的元素存储在不同的内存位置，所以它不适合需要随机访问的场景。
与向量相比，<list> 的内存使用效率较低，因为每个元素都需要额外的空间来存储指向前后元素的指针。

通过这个简单的介绍和示例，初学者应该能够对 C++ 的 <list> 容器有一个基本的了解，并能够开始使用它来解决实际问题。

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