C++ 列表

C++ 列表

列表（list）与向量类似，可以存储多个相同类型的元素，并且能够动态增长。

列表和向量之间的两个主要区别是：

  • 你可以轻松地在列表的开头和末尾添加或删除元素，而向量通常针对在末尾添加元素进行了优化。
  • 与向量不同，列表不支持随机访问，这意味着你不能直接跳转到特定的索引位置，也不能通过索引号访问元素。

要使用列表，必须包含 <list> 头文件：

// 包含列表库
#include <list>

创建列表

要创建一个列表，可以使用 list 关键字，并在尖括号 <> 内指定要存储的值的类型，然后是列表的名称，格式为：

list<type> listName

实例

// 创建一个名为 cars 的列表，用于存储字符串
list<string> cars;

如果希望在声明时添加元素，可以将它们放在花括号 {} 内，用逗号分隔：

实例

// 创建一个名为 cars 的列表，用于存储字符串
list<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Tesla"};

// 打印列表元素
for (string car : cars) {
  cout << car << "\n";
}

亲自试一试

注意：列表类型（本例中为 string）一旦声明后就不能更改。

访问列表元素

与数组和向量不同，你不能通过索引号来访问列表元素。

不过，你可以使用 .front() 和 .back() 函数分别访问列表的第一个和最后一个元素：

实例

// 创建一个名为 cars 的列表，用于存储字符串
list<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Tesla"};

// 获取第一个元素
cout << cars.front();  // 输出 Volvo

// 获取最后一个元素
cout << cars.back();  // 输出 Tesla

亲自试一试

修改列表元素

你也可以使用 .front() 和 .back() 函数来修改列表的第一个或最后一个元素的值。

实例

list<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Tesla"};

// 修改第一个元素的值
cars.front() = "Opel";

// 修改最后一个元素的值
cars.back() = "Toyota";

cout << cars.front(); // 现在输出 Opel 而非 Volvo
cout << cars.back();  // 现在输出 Toyota 而非 Tesla

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添加列表元素

要向列表中添加元素，可以使用 .push_front() 在列表开头插入元素，使用 .push_back() 在列表末尾添加元素：

实例

list<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Tesla"};

// 在列表开头添加一个元素
cars.push_front("Audi");

// 在列表末尾添加一个元素
cars.push_back("VW");

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删除列表元素

要从列表中删除元素，可以使用 .pop_front() 删除列表开头的元素，使用 .pop_back() 删除列表末尾的元素：

实例

list<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Tesla"};

// 删除第一个元素
cars.pop_front();

// 删除最后一个元素
cars.pop_back();

亲自试一试

列表大小

要了解列表中有多少个元素，可以使用 .size() 函数：

实例

list<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Tesla"};
cout << cars.size();  // 输出 4

亲自试一试

检查列表是否为空

可以使用 .empty() 函数来判断列表是否为空。

.empty() 函数在列表为空时返回 1（true），在列表包含元素时返回 0（false）：

实例

list<string> cars;
cout << cars.empty();  // 输出 1（列表为空）

亲自试一试

实例

list<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Tesla"};
cout << cars.empty();  // 输出 0（列表不为空）

亲自试一试

遍历列表

由于无法通过索引访问列表元素，因此不能使用传统的 for 循环结合 .size() 函数来遍历列表元素：

实例

list<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Tesla"};

for (int i = 0; i < cars.size(); i++) {
  cout << cars[i] << "\n";
}

遍历列表的最简单方法是使用 for-each 循环：

实例

list<string> cars = {"Volvo", "BMW", "Ford", "Tesla"};

for (string car : cars) {
  cout << car << "\n";
}

亲自试一试

提示：还可以使用迭代器来遍历列表，这将在后续章节中详细介绍。