C++ STL库史上最详细的教程

*长久以来,软件界一直希望建立一种可重复利用的东西
*C++的面向对象和泛型编程思想,目的就是复用性的提升
*大多情况下,数据结构和算法都未能有一套标准,导致被迫从事大量重复工作
*为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了STL

STL六大组件
STL大体分为六大组件,分别是:容器、算法、迭代器、仿函数、适配器(配接器)、空间配置器

  1. 容器:各种数据结构,如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据。
  2. 算法:各种常用的算法,如sort、find、copy、for_each等
  3. 迭代器:扮演了容器与算法之间的胶合剂。
  4. 仿函数:行为类似函数,可作为算法的某种策略。
  5. 适配器:一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。
  6. 空间配置器:负责空间的配置与管理。

一:STL中最常用的容器为Vector,可以理解为数组,vector数据结构和数组非常相似,也称为单端数组,不同之处在于数组是静态空间,而vector可以动态扩展动态扩展:并不是在原空间之后续接新空间,而是找更大的内存空间,然后将原数据拷贝新空间,释放原空间。vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器。C++ STL库史上最详细的教程_第1张图片
//vector构造函数

void printVector(vector<int>& v) 
{
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { //迭代器
	cout << *it << " ";
}
	cout << endl;
}

void test01()
{vector<int> v1; //无参构造
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
	v1.push_back(i);
}
//将v1[begin(), end())区间中的元素拷贝给v2本身
vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
//构造函数将n个elem拷贝给本身。n=10, elem =100
vector<int> v3(10, 100);
//拷贝构造函数。v3拷贝给v4
vector<int> v4(v3); 
}

//vector赋值操作

//赋值操作
void test01()
{
vector<int> v1; //无参构造
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
	v1.push_back(i);
}
//vector& operator=(const vector &vec); //重载等号操作符
vector<int>v2;
v2 = v1;

//assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
vector<int>v3;
v3.assign(v1.begin(), v1.end());

//assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
vector<int>v4;
v4.assign(10, 100);

//vector容量和大小
功能描述:
对vector容器的容量和大小操作
函数原型:
empty(); //判断容器是否为空
capacity(); //容器的容量
size(); //返回容器中元素的个数
resize(int num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(int num, elem); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除

void test01()
{
vector<int> v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v1.push_back(i);
}
if (v1.empty())
{
	cout << "v1为空" << endl;
}
else
{
	cout << "v1不为空" << endl;
	cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl;
	cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl;
} 
//resize 重新指定大小 ,若指定的更大,默认用0填充新位置,可以利用重载版本替换默认填充-10
v1.resize(15,10);
 
//resize 重新指定大小 ,若指定的更小,超出部分元素被删除
 v1.resize(5);
 
}

//vector插入和删除
push_back(ele); //尾部插入元素ele
pop_back(); //删除最后一个元素
insert(const_iterator pos, ele); //迭代器指向位置pos插入元素ele
insert(const_iterator pos, int count,ele); //迭代器指向位置pos插入count个元素ele
erase(const_iterator pos);//删除迭代器指向的元素
erase(const_iterator start, const_iterator end); //删除迭代器从start到end之间的元素
clear()//删除容器中所有元素;

//插入和删除
   void test02()
  {
  vector<int> v1;
  //尾插
  v1.push_back(10);
  v1.push_back(20);
  v1.push_back(30);
  v1.push_back(40);
  v1.push_back(50);
  printVector(v1); //output 10 20 30 40 50 
  //尾删
  v1.pop_back();
  printVector(v1);//output 10 20 30 40 
  //插入
  v1.insert(v1.begin(), 100);
  printVector(v1);//output 100 10 20 30 40 
  
  v1.insert(v1.begin(), 2, 1000);
  printVector(v1);//output 1000 1000 100 10 20 30 40 
 
  //删除
  v1.erase(v1.begin());
  printVector(v1);//output 1000 100 10 20 30 40 
  
  //清空
  v1.erase(v1.begin(), v1.end());
  v1.clear();
  printVector(v1);//output 空
}
尾插 --- push_back
尾删 --- pop_back
插入 --- insert (位置迭代器)
删除 --- erase (位置迭代器)
清空 --- clear

//vector数据存取

void test03()
{
vector<int>v1;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
  v1.push_back(i);
}

for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
{
  cout << v1[i] << " "; //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
}
cout << endl;

for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
{
  cout << v1.at(i) << " ";//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}
cout << endl; 
cout << "v1的第一个元素为: " << v1.front() << endl; //0
cout << "v1的最后一个元素为: " << v1.back() << endl; //9
}
除了用迭代器获取vector容器中元素,[ ]和at也可以
front返回容器第一个元素
back返回容器最后一个元素

//vector互换容器 功能描述:实现两个容器内元素进行互换

void test04()
{
vector<int>v1; 
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
  v1.push_back(i);
}
printVector(v1);
vector<int>v2;
for (int i = 10; i > 0; i--)
{
v2.push_back(i);
}
printVector(v2);
//互换容器
cout << "互换后" << endl;
v1.swap(v2);
printVector(v1);
printVector(v2);
 
}
void test05()
{
  vector<int> v;
  for (int i = 0; i < 100000; i++) {
  v.push_back(i);
}
cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl; //131072
cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;//100000
v.resize(3); 
cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;//131072
cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;//3
//收缩内存
vector<int>(v).swap(v); //匿名对象
cout << "v的容量为:" << v.capacity() << endl;//3
cout << "v的大小为:" << v.size() << endl;//3
//总结:swap可以使两个容器互换,可以达到实用的收缩内存效果
}

//vector预留空间 功能描述:减少vector在动态扩展容量时的扩展次数
函数原型:reserve(int len); //容器预留len个元素长度,预留位置不初始化,元素不可访问。

void test06()
{
  vector<int> v;
  //预留空间
  v.reserve(100000);

  int num = 0;
  int* p = NULL;
  for (int i = 0; i < 100; i++) 
  {
    v.push_back(i);
    if (p != &v[0])
    {
      p = &v[0];
      num++;
    }
  }
  cout << "num:" << num << endl;
}
总结:如果数据量较大,可以一开始利用reserve预留空间

二:deque容器基本概念
功能:双端数组,可以对头端进行插入删除操作
deque与vector区别:vector对于头部的插入删除效率低,数据量越大,效率越低
deque相对而言,对头部的插入删除速度回比vector快,vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关。
C++ STL库史上最详细的教程_第2张图片
deque 容器也擅长在序列尾部添加或删除元素(时间复杂度为O(1)),而不擅长在序列中间添加或删除元素。deque 容器也可以根据需要修改自身的容量和大小。和 vector 不同的是,deque 还擅长在序列头部添加或删除元素,所耗费的时间复杂度也为常数阶O(1)。并且更重要的一点是,deque 容器中存储元素并不能保证所有元素都存储到连续的内存空间中。当需要向序列两端频繁的添加或删除元素时,应首选 deque 容器。

deque内部工作原理:
deque内部有个中控器,维护每段缓冲区中的内容,缓冲区中存放真实数据
中控器维护的是每个缓冲区的地址,使得使用deque时像一片连续的内存空间
C++ STL库史上最详细的教程_第3张图片 deque容器可利用的成员函数
基于 deque 双端队列的特点,该容器包含一些 array、vector 容器都没有的成员函数。
表 1 中罗列了 deque 容器提供的所有成员函数。
C++ STL库史上最详细的教程_第4张图片

void printDeque(const deque<int>& d)
{
    for (deque<int>::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) 
    {  
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
}


//两端操作
void test01()
{
    deque<int> d;
    //尾插
    d.push_back(10);
    d.push_back(20);
    //头插
    d.push_front(100);
    d.push_front(200);
    printDeque(d);

    //尾删
    d.pop_back();
    //头删
    d.pop_front();

    printDeque(d);
}


//插入
void test02()
{
    deque<int> d;
    d.push_back(10);
    d.push_back(20);
    d.push_front(100);
    d.push_front(200);
    printDeque(d);

    d.insert(d.begin(), 1000);
    printDeque(d);

    d.insert(d.begin(), 2,10000);
    printDeque(d);

    deque<int>d2;
    d2.push_back(1);
    d2.push_back(2);
    d2.push_back(3);
    d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end());
    printDeque(d);


}

//删除
void test03() 
{
    deque<int> d;
    d.push_back(10);
    d.push_back(20);
    d.push_front(100);
    d.push_front(200);
    printDeque(d);

    d.erase(d.begin());
    printDeque(d);

    d.erase(d.begin(), d.end());
    d.clear();
    printDeque(d);
    /*
    总结:
    插入和删除提供的位置是迭代器!
    尾插 --- push_back
    尾删 --- pop_back
    头插 --- push_front
    头删 --- pop_front
    */
}


//数据存取
void test04()
{
    deque<int> d;
    d.push_back(10);
    d.push_back(20);
    d.push_front(100);
    d.push_front(200);


    for (int i = 0; i < d.size(); i++) 
    {
        cout << d[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    for (int i = 0; i < d.size(); i++) 
    {
        cout << d.at(i) << " ";
    }
    cout << endl;
    cout << "front:" << d.front() << endl;
    cout << "back:" << d.back() << endl;

    /*
    总结:
    除了用迭代器获取deque容器中元素,[ ]和at也可以
    front返回容器第一个元素
    back返回容器最后一个元素
    */
}



void test05()
{
    //利用算法实现对deque容器进行排序 算法: sort(iterator beg, iterator end)
    //对beg和end区间内元素进行排序
    deque<int> d;
    d.push_back(10);
    d.push_back(20);
    d.push_front(200);
    printDeque(d);
    printDeque(d);
    //总结:sort算法非常实用,使用时包含头文件 algorithm即可
}

三:stack基本概念,stack是一种先进后出(First In Last Out,FILO)的数据结构,它只有一个出口。
C++ STL库史上最详细的教程_第5张图片
栈中只有顶端的元素才可以被外界使用,因此栈不允许有遍历行为
栈中进入数据称为 — 入栈 push
栈中弹出数据称为 — 出栈 pop
C++ STL库史上最详细的教程_第6张图片
C++ STL库史上最详细的教程_第7张图片
stack 常用接口
功能描述:栈容器常用的对外接口

构造函数:
stack stk; //stack采用模板类实现, stack对象的默认构造形式
stack(const stack &stk); //拷贝构造函数

赋值操作:
stack& operator=(const stack &stk);

数据存取:
push(elem); //向栈顶添加元素
pop(); //从栈顶移除第一个元素
top(); //返回栈顶元素

大小操作:
empty(); //判断堆栈是否为空
size(); //返回栈的大小

//栈容器常用接口
void test01()
//重载等号操作符
{
    //创建栈容器 栈容器必须符合先进后出
    stack<int> s;
    //向栈中添加元素,叫做 压栈 入栈
    s.push(10);
    s.push(20);
    s.push(30);
    cout << "栈的大小为:" << s.size() << endl; //3
    while (!s.empty()) 
    {
        //输出栈顶元素
        cout << "栈顶元素为: " << s.top() << endl;//30 20 10
        //弹出栈顶元素
        s.pop();
    }
    cout << "栈的大小为:" << s.size() << endl;// 0
}
/*
总结:
入栈 --- push
出栈 --- pop
返回栈顶 --- top
判断栈是否为空 --- empty
返回栈大小 --- size
*/

四:queue 容器
概念:Queue是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构,它有两个出口
C++ STL库史上最详细的教程_第8张图片
队列容器允许从一端新增元素,从另一端移除元素
队列中只有队头和队尾才可以被外界使用,因此队列不允许有遍历行为
队列中进数据称为 — 入队 push
队列中出数据称为 — 出队 pop
C++ STL库史上最详细的教程_第9张图片 queue 常用接口 功能描述:栈容器常用的对外接口
构造函数:
queue que; //queue采用模板类实现,queue对象的默认构造形式
queue(const queue &que); //拷贝构造函数
赋值操作:
queue& operator=(const queue &que);
//重载等号操作符
数据存取:
push(elem); //往队尾添加元素
pop(); //从队头移除第一个元素
back(); //返回最后一个元素
front(); //返回第一个元素
大小操作:
empty(); //判断堆栈是否为空
size(); //返回栈的大小

void test01() 
{
  //创建队列
  queue<Person> q;//class型的队列

  //准备数据
  Person p1("唐僧", 30); ///构造函数
  Person p2("孙悟空", 1000);
  Person p3("猪八戒", 900);
  Person p4("沙僧", 800); 
  //向队列中添加元素 入队操作
  q.push(p1);
  q.push(p2);
  q.push(p3);
  q.push(p4);

  //队列不提供迭代器,更不支持随机访问
  while (!q.empty()) 
  {
  //输出队头元素
  cout << "队头元素-- 姓名: " << q.front().m_Name << " 年龄: "<< q.front().m_Age << endl;
  cout << "队尾元素-- 姓名: " << q.back().m_Name << " 年龄: " << q.back().m_Age << endl;
  cout << endl;
  //弹出队头元素
  q.pop();
  }
  cout << "队列大小为:" << q.size() << endl;
}
/*
output result
队头元素-- 姓名: 唐僧 年龄: 30
队尾元素-- 姓名: 沙僧 年龄: 800

队头元素-- 姓名: 孙悟空 年龄: 1000
队尾元素-- 姓名: 沙僧 年龄: 800

队头元素-- 姓名: 猪八戒 年龄: 900
队尾元素-- 姓名: 沙僧 年龄: 800

队头元素-- 姓名: 沙僧 年龄: 800
队尾元素-- 姓名: 沙僧 年龄: 800

队列大小为:0
*/

/*
总结:
入队 --- push
出队 --- pop
返回队头元素 --- front
返回队尾元素 --- back
判断队是否为空 --- empty
返回队列大小 --- size
*/

五:string
本质:
string是C++风格的字符串,而string本质上是一个类
string和char * 区别:
char * 是一个指针
string是一个类,类内部封装了char
,管理这个字符串,是一个char型的容器。*
特点:
string 类内部封装了很多成员方法
例如:查找find,拷贝copy,删除delete 替换replace,插入insert
string管理char
所分配的内存,不用担心复制越界和取值越界等,由类内部进行负责

string构造函数
构造函数原型:
string(); //创建一个空的字符串 例如: string str;
string(const char* s); //使用字符串s初始化
string(const string& str); //使用一个string对象初始化另一个string对象
string(int n, char c); //使用n个字符c初始化

 //string构造
void test01()
{
    string s1; //创建空字符串,调用无参构造函数
    cout << "str1 = " << s1 << endl; //str1 = 

    const char* str = "hello world";
    string s2(str); //把c_string转换成了string
    cout << "str2 = " << s2 << endl; //str2 = hello world


    string s3(s2); //调用拷贝构造函数
    cout << "str3 = " << s3 << endl;//str3 = hello world

    string s4(10, 'a');
    cout << "str4 = " << s4 << endl; //str4 = aaaaaaaaaa
}
//总结:string的多种构造方式没有可比性,灵活使用即可

string赋值操作
功能描述:
给string字符串进行赋值赋值的函数原型:
string& operator=(const char* s);
string& operator=(const string &s); //把字符串s赋给当前的字符串
string& operator=(char c); //字符赋值给当前的字符串
string& assign(const char *s); //把字符串s赋给当前的字符串
string& assign(const char *s, int n); //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串
string& assign(const string &s); //把字符串s赋给当前字符串
string& assign(int n, char c); //用n个字符c赋给当前字符串

//赋值
void test02()
{
    string str1;
    str1 = "hello world";
    cout << "str1 = " << str1 << endl;//hello world

    string str2;
    str2 = str1;
    cout << "str2 = " << str2 << endl;//hello world

    string str3;
    str3 = 'a';
    cout << "str3 = " << str3 << endl;//a

    string str4;
    cout << "str4 = " << str4 << endl;//

    string str5;
    str5.assign("hello c++",7);
    cout << "str5 = " << str5 << endl;//hello c


    string str6;
    str6.assign(str5); 
    cout << "str6 = " << str6 << endl;//hello c

    string str7;
    str7.assign(5, 'x');
    cout << "str7 = " << str7 << endl;//xxxxx
    //总结:  string的赋值方式很多, operator= 这种方式是比较实用的
}	

string字符串拼接
功能描述:
实现在字符串末尾拼接字符串
函数原型:
string& operator+=(const char* str); //重载+=操作符
string& operator+=(const char c); //重载+=操作符
string& operator+=(const string& str); //重载+=操作符
string& append(const char *s); //把字符串s连接到当前字符串结尾
string& append(const char *s, int n); //把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾
string& append(const string &s); //同operator+=(const string& str)
string& append(const string &s, int pos, int n); //字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾

//字符串拼接
void test0()
{
    string str1 = "我";
    str1 += "爱玩游戏";
    cout << "str1 = " << str1 << endl;//str1 = 我爱玩游戏

    str1 += ':';
    cout << "str1 = " << str1 << endl;//str1 = 我爱玩游戏:

    string str2 = "LOL DNF";
    str1 += str2;
    cout << "str1 = " << str1 << endl;//str1 = 我爱玩游戏:LOL DNF

    string str3 = "I";
    str3.append(" love ");
    str3.append("game abcde", 4);
    cout << "str3 = " << str3 << endl;//str3 = I love game

    //str3.append(str2);
    str3.append(str2, 4, 3); // 从下标4位置开始 ,截取3个字符,拼接到字符串末尾
    cout << "str3 = " << str3 << endl;//str3 = I love gameDNF
}

string查找和替换
功能描述:
查找:查找指定字符串是否存在
替换:在指定的位置替换字符串
int find(const string& str, int pos = 0) const; //查找str第一次出现位置,从pos开始查找
int find(const char* s, int pos = 0) const; //查找s第一次出现位置,从pos开始查找
int find(const char* s, int pos, int n) const; //从pos位置查找s的前n个字符第一次位置
int find(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c第一次出现位置
int rfind(const string& str, int pos = npos) const; //查找str最后一次位置,从pos开始查找
int rfind(const char* s, int pos = npos) const; //查找s最后一次出现位置,从pos开始查找
int rfind(const char* s, int pos, int n) const; //从pos查找s的前n个字符最后一次位置
int rfind(const char c, int pos = 0) const; //查找字符c最后一次出现位置
string& replace(int pos, int n, const string& str); //替换从pos开始n个字符为字符串str
string& replace(int pos, int n,const char* s); //替换从pos开始的n个字符为字符串s

//查找和替换
void test06()
{
    //查找
    string str1 = "deabcdefgde";  
    int pos = str1.find("de"); 
    if (pos == -1)
    {
        cout << "未找到" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "pos = " << pos << endl;//3
    }
    pos = str1.rfind("de");
    cout << "pos = " << pos << endl;//7
}

void test08()
{
    //替换
    string str1 = "abcdefgde";
    str1.replace(1, 3, "1111"); //1-3位置的元素被替换为1111 ,a1111efgde
    cout << "str1 = " << str1 << endl;
}
/*
总结:
find查找是从左往后,rfind从右往左
find找到字符串后返回查找的第一个字符位置,找不到返回-1
replace在替换时,要指定从哪个位置起,多少个字符,替换成什么样的字符串
*/

string字符串比较
功能描述:
字符串之间的比较
比较方式:
字符串比较是按字符的ASCII码进行对比
= 返回 0 > 返回 1 < 返回 -1
函数原型:
int compare(const string &s) const; //与字符串s比较
int compare(const char *s) const; //与字符串s比较

//字符串比较
void test10()
{

    string s1 = "elloa";
    string s2 = "ellob";
    int ret = s1.compare(s2);

    if (ret == 0) 
    {
        cout << "s1 等于 s2" << endl;
    }
    else if (ret > 0)
    {
        cout << "s1 大于 s2" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "s1 小于 s2" << endl;//output  s1 小于 s2
    }
}
/*总结:字符串对比主要是用于比较两个字符串是否相等,判断谁大谁小的意义并不是很大*/

string字符存取
string中单个字符存取方式有两种
char& operator[](int n); //通过[]方式取字符
char& at(int n); //通过at方法获取字符

void test12()
{
    string str = "hello world";
    for (int i = 0; i < str.size(); i++)
    {
        cout << str[i] << " "; //h e l l o   w o r l d 
    }
    cout << endl;
    for (int i = 0; i < str.size(); i++)
    {
        cout << str.at(i) << " "; //h e l l o   w o r l d 
    }
    cout << endl;   

    //字符修改
    str[0] = 'x';
    str.at(1) = 'x';
    cout << str << endl; //xxllo world
//总结:string字符串中单个字符存取有两种方式,利用 [ ] 或 at
}

string插入和删除
功能描述:
对string字符串进行插入和删除字符操作
函数原型:
string& insert(int pos, const char* s); //插入字符串
string& insert(int pos, const string& str); //插入字符串
string& insert(int pos, int n, char c); //在指定位置插入n个字符c
string& erase(int pos, int n = npos); //删除从Pos开始的n个字符

//字符串插入和删除
void test16()
{
    string str = "hello";
    str.insert(1, "111");
    cout << str << endl; //h111ello

    str.erase(1, 3); //从1号位置开始3个字符
    cout << str << endl;//hello
    //总结:插入和删除的起始下标都是从0开始
}

string子串
功能描述:
从字符串中获取想要的子串
函数原型:
string substr(int pos = 0, int n = npos) const; //返回由pos开始的n个字符组成的字符串

//子串
void test18()
{
    string str = "abcdefg";
    string subStr = str.substr(1, 3);
    cout << "subStr = " << subStr << endl; //bcd

    string email = "[email protected]";
    int pos = email.find("@");
    string username = email.substr(0, pos);
    cout << "username: " << username << endl; //hello
}

六:3.7 list容器
3.7.1 list基本概念
功能:将数据进行链式存储
链表(list)是一种物理存储单元上非连续的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的
链表的组成:链表由一系列结点组成
结点的组成:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域
STL中的链表是一个双向循环链表
C++ STL库史上最详细的教程_第10张图片
由于链表的存储方式并不是连续的内存空间,因此链表list中的迭代器只支持前移和后移,属于双向迭代器
list的优点:
采用动态存储分配,不会造成内存浪费和溢出
链表执行插入和删除操作十分方便,修改指针即可,不需要移动大量元素
list的缺点:
链表灵活,但是空间(指针域) 和 时间(遍历)额外耗费较大
List有一个重要的性质,插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效,这在vector是不成立的。
总结:
STL中List和vector是两个最常被使用的容器,各有优缺点

list构造函数
功能描述:
创建list容器
函数原型:
list lst; //list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式:
list(beg,end); //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。
list(n,elem); //构造函数将n个elem拷贝给本身。
list(const list &lst); //拷贝构造函数。

void printList(const list<int>& L) {

for (list<int>::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) 
{
    cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}

void test01()
{
    list<int>L1;
    L1.push_back(10);
    L1.push_back(20);
    L1.push_back(30);
    L1.push_back(40);
    printList(L1); //10 20 30 40 

    list<int>L2(L1.begin(),L1.end());
    printList(L2); //10 20 30 40 

    list<int>L3(L2);
    printList(L3); //10 20 30 40 

    list<int>L4(10, 1000); //10个1000
    printList(L4);
    //总结:list构造方式同其他几个STL常用容器,熟练掌握即可
}

list 赋值和交换
功能描述:
给list容器进行赋值,以及交换list容器
函数原型:
assign(beg, end); //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。
assign(n, elem); //将n个elem拷贝赋值给本身。
list& operator=(const list &lst);
swap(lst);
//重载等号操作符
//将lst与本身的元素互换。

//交换
void test06()
{
    list<int>L1;
    L1.push_back(10);
    L1.push_back(20);
    L1.push_back(30);
    L1.push_back(40);

    list<int>L2;
    L2.assign(10, 100);
    cout << "交换前: " << endl;
    printList(L1);//1 20 30 40 
    printList(L2);//10个100

    cout << endl;
    L1.swap(L2);
    cout << "交换后: " << endl;
    printList(L1);//1 20 30 40 
    printList(L2);//10个100
}

list 大小操作
功能描述:
对list容器的大小进行操作
函数原型:
size(); //返回容器中元素的个数
empty(); //判断容器是否为空
resize(num); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以默认值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。
resize(num, elem); //重新指定容器的长度为num,若容器变长,则以elem值填充新位置。
//如果容器变短,则末尾超出容器长度的元素被删除。

//大小操作
void test08()
{
    list<int>L1;
    L1.push_back(10);
    L1.push_back(20);
    L1.push_back(30);
    L1.push_back(40); 
    if (L1.empty())
    {
        cout << "L1为空" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "L1不为空" << endl;//
        cout << "L1的大小为: " << L1.size() << endl;//4
    }
    //重新指定大小
    L1.resize(10);
    printList(L1);//10 20 30 40 0 0 0 0 0 0 

    L1.resize(2);
    printList(L1);//10 20
	 /*
	总结:
	判断是否为空 --- empty
	返回元素个数 --- size
	重新指定个数 --- resize
	*/
}

list 插入和删除
功能描述:
对list容器进行数据的插入和删除
函数原型:
push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素
pop_back();//删除容器中最后一个元素
push_front(elem);//在容器开头插入一个元素
pop_front();//从容器开头移除第一个元素
insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝,返回新数据的位置。insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据,无返回值。
insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据,无返回值。
clear();//移除容器的所有数据
erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据,返回下一个数据的位置。
erase(pos);//删除pos位置的数据,返回下一个数据的位置。
remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。

//插入和删除
void test10()
{
    list<int> L;
    //尾插
    L.push_back(10);
    L.push_back(20);
    L.push_back(30);
    //头插
    L.push_front(100);
    L.push_front(200);
    L.push_front(300);


    printList(L);//300 200 100 10 20 30

    //尾删
    L.pop_back();
    printList(L);//300 200 100 10 20

    //头删
    L.pop_front();
    printList(L);//200 100 10 20 

    //插入
    list<int>::iterator it = L.begin();
    L.insert(++it, 1000);
    printList(L);//200 1000 100 10 20 

    //删除
    it = L.begin();
    L.erase(++it);
    printList(L); //200 100 10 20 
    //移除
    L.push_back(10000);
    L.push_back(10000);
    L.push_back(10000);
    printList(L);//200 100 10 20 10000 10000 10000
    L.remove(10000);
    printList(L);//200 100 10 20

    //清空
    L.clear();

    printList(L);//
 总结:
尾插 --- push_back
尾删 --- pop_back
头插 --- push_front
头删 --- pop_front
插入 --- insert
删除 --- erase
移除 --- remove
清空 --- clear
}

list 数据存取
功能描述:
对list容器中数据进行存取
函数原型:front(); //返回第一个元素。
back(); //返回最后一个元素

//数据存取
void test12()
{
    list<int>L1;
    L1.push_back(10);
    L1.push_back(20);
    L1.push_back(30);
    L1.push_back(40);

    //cout << L1.at(0) << endl;//错误 不支持at访问数据
    //cout << L1[0] << endl; //错误   不支持[]方式访问数据
    cout << "第一个元素为: " << L1.front() << endl;
    cout << "最后一个元素为: " << L1.back() << endl;

    //list容器的迭代器是双向迭代器,不支持随机访问
    list<int>::iterator it = L1.begin();

    //it = it + 1;//错误,不可以跳跃访问,即使是+1
}
总结:
list容器中不可以通过[]或者at方式访问数据
返回第一个元素 --- front
返回最后一个元素 --- back
//反转和排序
void test16()
{
    list<int> L;
    L.push_back(90);
    L.push_back(30);
    L.push_back(20);
    L.push_back(70);
    printList(L);//90 30 20 70 

    //反转容器的元素
    L.reverse();
    printList(L);//70 20 30 90

    //排序
    L.sort(); //默认的排序规则 从小到大
    printList(L);//20 30 70 90


    L.sort(myCompare); //指定规则,从大到小   
    printList(L);//90 70 30 20
}
总结:
反转 --- reverse
排序 --- sort (成员函数)

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