【C++STL基础入门】list交换、翻转，排序、合并和拼接操作

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前言

在C++的标准模板库（STL）中，list是一个双向链表容器，提供了丰富的功能和操作。本文将介绍list容器在交换、翻转、排序、合并和拼接等方面的基础操作和用法。

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一、交换list

1、void swap(list& from)

函数原型：void swap(list& from)

功能：将当前list与另一个list进行交换，两个list的内容互换。
参数：要交换的list

示例代码：

#include 
#include 

int main() {
  std::list<int> list1 = {1, 2, 3};
  std::list<int> list2 = {4, 5, 6};

  std::cout << "Before swapping:\n";
  for (const auto& num : list1) {
    std::cout << num << ' ';
  }
  std::cout << '\n';
  for (const auto& num : list2) {
    std::cout << num << ' ';
  }
  std::cout << '\n';

  list1.swap(list2);

  std::cout << "After swapping:\n";
  for (const auto& num : list1) {
    std::cout << num << ' ';
  }
  std::cout << '\n';
  for (const auto& num : list2) {
    std::cout << num << ' ';
  }
  std::cout << '\n';

  return 0;
}
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输出结果：

Before swapping:
1 2 3
4 5 6
After swapping:
4 5 6
1 2 3
1
2
3
4
5
6

二、翻转list

1、reserve
函数原型：void reverse()

功能：将list中的元素进行翻转，即按逆序重新排列。

示例代码：

#include 
#include 

int main() {
  std::list<int> mylist = {1, 2, 3, 4, 5};

  std::cout << "Before reversing:\n";
  for (const auto& num : mylist) {
    std::cout << num << ' ';
  }
  std::cout << '\n';

  mylist.reverse();

  std::cout << "After reversing:\n";
  for (const auto& num : mylist) {
    std::cout << num << ' ';
  }
  std::cout << '\n';

  return 0;
}
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输出结果：

Before reversing:
1 2 3 4 5
After reversing:
5 4 3 2 1
1
2
3
4

三、排序list

1、sort()
函数原型：void sort()

功能：按升序对list中的元素进行排序。

示例代码：

#include 
#include 

int main() {
  std::list<int> mylist = {5, 2, 1, 4, 3};

  std::cout << "Before sorting:\n";
  for (const auto& num : mylist) {
    std::cout << num << ' ';
  }
  std::cout << '\n';

  mylist.sort();

  std::cout << "After sorting:\n";
  for (const auto& num : mylist) {
    std::cout << num << ' ';
  }
  std::cout << '\n';

  return 0;
}
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输出结果：

Before sorting:
5 2 1 4 3
After sorting:
1 2 3 4 5
1
2
3
4

四、合并list

1、void merge( list &lst );
函数原型：void merge(list& lst)

功能：将另一个list lst 合并到当前list中，合并后list中的元素仍然保持有序。

示例代码：

#include 
#include 

int main() {
  std::list<int> list1 = {1, 3, 5};
  std::list<int> list2 = {2, 4, 6};

  std::cout << "List1:\n";
  for (const auto& num : list1) {
    std::cout << num << ' ';
  }
  std::cout << '\n';

  std::cout << "List2:\n";
  for (const auto& num : list2) {
    std::cout << num << ' ';
  }
  std::cout << '\n';

  list1.merge(list2);

  std::cout << "Merged List:\n";
  for (const auto& num : list1) {
    std::cout << num << ' ';
  }
  std::cout << '\n';

  return 0;
}
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输出结果：

List1:
1 3 5
List2:
2 4 6
Merged List:
1 2 3 4 5 6
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五、拼接list

1、void splice( iterator pos, list &lst );
void splice(iterator pos, list& lst)：

函数功能：将列表 lst 中的所有元素插入到目标列表 list 的 pos 位置之前， lst 中的元素会从 lst 中移除。
参数：
pos：目标列表中的插入位置的迭代器。
lst：要插入到目标列表中的源列表。
示例代码：

std::list<int> destList = {1, 2, 3};
std::list<int> srcList = {4, 5, 6};

destList.splice(destList.begin(), srcList);

// 输出目标列表
for (const auto& element : destList) {
    std::cout << element << " ";  // 输出：4 5 6 1 2 3
}

// 输出源列表
for (const auto& element : srcList) {
    std::cout << element << " ";  // 输出：（空）
}
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2、void splice( iterator pos, list &lst, iterator del );
函数功能：将 lst 中的元素 del 插入到目标列表 list 的 pos 位置之前， del 本身会从 lst 中移除。
参数：
pos：目标列表中的插入位置的迭代器。
lst：要插入到目标列表中的源列表。
del：lst 中要移除并插入到目标列表的元素的迭代器。
示例代码：

std::list<int> destList = {1, 2, 3};
std::list<int> srcList = {4, 5, 6};

auto srcIter = std::find(srcList.begin(), srcList.end(), 5);
destList.splice(destList.begin(), srcList, srcIter);

// 输出目标列表
for (const auto& element : destList) {
    std::cout << element << " ";  // 输出：5 1 2 3
}

// 输出源列表
for (const auto& element : srcList) {
    std::cout << element << " ";  // 输出：4 6
}
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3、void splice( iterator pos, list &lst, iterator start, iterator end );
函数功能：将源列表 lst 中从 start 到 end（不包括 end）之间的元素插入到目标列表 list 的 pos 位置之前，这些元素会从 lst 中移除。
参数：
pos：目标列表中的插入位置的迭代器。
lst：要插入到目标列表中的源列表。
start：源列表中要移除并插入到目标列表的起始位置的迭代器。
end：源列表中要移除但不插入到目标列表的结束位置的迭代器。
示例代码：

std::list<int> destList = {1, 2, 3};
std::list<int> srcList = {4, 5, 6};

auto srcStart = std::find(srcList.begin(), srcList.end(), 4);
auto srcEnd = std::find(srcList.begin(), srcList.end(), 6);
destList.splice(destList.begin(), srcList, srcStart, srcEnd);

// 输出目标列表
for (const auto& element : destList) {
    std::cout << element << " ";  // 输出：4 5 1 2 3
}

// 输出源列表
for (const auto& element : srcList) {
    std::cout << element << " ";  // 输出：6
}
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总结

通过本文的介绍，我们了解了list容器在交换、翻转、排序、合并和拼接方面的基础操作。这些功能使得list容器成为一个强大而灵活的工具，为我们的编程提供了便利。在实际应用中，我们可以根据具体需求，灵活运用这些操作，以满足不同的场景需求。希望本文对你对C++STL中list容器的基础入门有所帮助！