list
一、list的介绍及使用1、list的介绍list的文档介绍
2、list的使用list中的接口很多，我们只需掌握正确使用，然后再深入研究原理，以下为list中一些常见的重要接口。
3、list的构造构造函数（ (constructor)）
接口说明
list (size_type n, const value_type& val =value_type())
构造的list中包含n个值为val的元素
list()
构造空的list
list (const list& x)
拷贝构造函数
list (InputIterator first, InputIterator last)
用[first, last)区间中的元素构造list
list的构造使用代码演示
4、list iterator的使用此处，可暂时将迭代器理解成一个指针，该指针指向list中的某个节点。
函数声明
接口说明
begin +end
返回第一个元素的迭代器+返回最后一个元素下一个位置的迭代器
rbegin+ rend
返回第一个元素的reverse_iterator,即end位置，返回最后一个元素下一个位置的reverse_iterator,即begin位置
【注意】
begin与end为正向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向后移动rbegin(end)与rend(begin)为反向迭代器，对迭代器执行++操作，迭代器向前移动list的迭代器使用代码演示
5、list capacity函数声明
接口说明
empty
检测list是否为空，是返回true，否则返回false
size
返回list中有效节点的个数
6、list element access函数声明
接口说明
front
返回list的第一个节点中值的引用
back
返回list的最后一个节点中值的引用
7、list modifiers函数声明
接口说明
push_front
在list首元素前插入值为val的元素
pop_front
删除list中第一个元素
push_back
在list尾部插入值为val的元素
pop_back
删除list中最后一个元素
insert
在list position 位置中插入值为val的元素
erase
删除list position位置的元素
swap
交换两个list中的元素
clear
清空list中的有效元素
list的插入和删除使用代码演示
list中还有一些操作，需要用到时大家可参阅list的文档说明。
8、list的迭代器失效前面说过，此处大家可将迭代器暂时理解成类似于指针，迭代器失效即迭代器所指向的节点的无效，即该节点被删除了。因为list的底层结构为带头结点的双向循环链表，因此在list中进行插入时是不会导致list的迭代器失效的，只有在删除时才会失效，并且失效的只是指向被删除节点的迭代器，其他迭代器不会受到影响。
代码语言：javascript复制void TestListIterator1()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
list
auto it = l.begin();
while (it != l.end())
{
// erase()函数执行后，it所指向的节点已被删除，因此it无效，在下一次使用it时，必须先给其赋值
l.erase(it);
++it;
}
}
// 改正
void TestListIterator()
{
int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
list
auto it = l.begin();
while (it != l.end())
{
l.erase(it++); // it = l.erase(it);
}
}二、list的模拟实现1、模拟实现list要模拟实现list，必须要熟悉list的底层结构以及其接口的含义，通过上面的学习，这些内容已基本掌握，现在我们来模拟实现list。
list的模拟实现
2、list的反向迭代器通过前面例子知道，反向迭代器的++就是正向迭代器的–，反向迭代器的–就是正向迭代器的++，因此反向迭代器的实现可以借助正向迭代器，即：反向迭代器内部可以包含一个正向迭代器，对正向迭代器的接口进行包装即可。
代码语言：javascript复制template
class ReverseListIterator
{
// 注意：此处typename的作用是明确告诉编译器，Ref是Iterator类中的类型，而不是静态成员变量
// 否则编译器编译时就不知道Ref是Iterator中的类型还是静态成员变量
// 因为静态成员变量也是按照 类名::静态成员变量名 的方式访问的
public:
typedef typename Iterator::Ref Ref;
typedef typename Iterator::Ptr Ptr;
typedef ReverseListIterator
public:
//
// 构造
ReverseListIterator(Iterator it): _it(it)
{}
//
// 具有指针类似行为
Ref operator*()
{
Iterator temp(_it);
--temp;
return *temp;
}
Ptr operator->()
{
return &(operator*());
}
//
// 迭代器支持移动
Self& operator++()
{
--_it;
return *this;
}
Self operator++(int)
{
Self temp(*this);
--_it;
return temp;
}
Self& operator--()
{
++_it;
return *this;
}
Self operator--(int)
{
Self temp(*this);
++_it;
return temp;
}
/
// 迭代器支持比较
bool operator!=(const Self& l)const{ return _it != l._it;}
bool operator==(const Self& l)const{ return _it != l._it;}
Iterator _it;
};三、list与vector的对比vector与list都是STL中非常重要的序列式容器，由于两个容器的底层结构不同，导致其特性以及
应用场景不同，其主要不同如下：
STL
vector
list
底层结构
动态顺序表，一段连续空间
带头结点的双向循环链表
随机访问
支持随机访问，访问某个元素效率O(1)
不支持随机访问，访问某个元素效率O(N)
插入和删除
任意位置插入和删除效率低，需要搬移元素，时间复杂度为O(N)，插入时有可能需要增容，增容：开辟新空间，拷贝元素，释放旧空间，导致效率更低
任意位置插入和删除效率高，不需要搬移元素，时间复杂度为O(1)
空间利用率
底层为连续空间，不容易造成内存碎片，空间利用率高，缓存利用率高
底层节点动态开辟，小节点容易造成内存碎片，空间利用率低，缓存利用率低
迭代器
原生态指针
对原生态指针(节点指针)进行封装
迭代器失效
在插入元素时，要给所有的迭代器重新赋值，因为插入元素有可能会导致重新扩容，致使原来迭代器失效，删除时，当前迭代器需要重新赋值否则会失效
插入元素不会导致迭代器失效，删除元素时，只会导致当前迭代器失效，其他迭代器不受影响
使用场景
需要高效存储，支持随机访问，不关心插入删除效率
大量插入和删除操作，不关心随机访问