C++. Сборник рецептов - [88]

, а также демонстрирует некоторые из его уникальных операций.

Пример 6.5. Использование list

#include
#include
#include
#include

using namespace std;

// Простая функция для печати
template
struct printer {
 void operator()(const T& s) {
  cout << s << '\n';
 }
};

bool inline even(int n) {
 return(n % 2 == 0);
}

printer strPrinter;
printer intPrinter;

int main() {
 list lstOne;
 list lstTwo;
 lstOne.push_back("Red");
 lstOne.push_back("Green");
 lstOne.push_back("Blue");
 lstTwo.push_front("Orange");
 lstTwo.push_front("Yellow");
 lstTwo.push_front("Fuschia");
 for_each(lstOne.begin(), // Напечатать каждый элемент списка,
  lstOne.end(),           // используя пользовательскую функцию печати
  strPrinter);
 lstOne.sort(); // list содержит методы для сортировки
 lstTwo.sort();
 lstOne.merge(lstTwo);    // Объединить два списка и напечатать
 for_each(lstOne.begin(), // результаты (перед объединением списки должны
  lstOne.end(),           // быть отсортированы)
  strPrinter);
 list intLst;
 intLst.push_back(0);
 intLst.push_back(1);
 intLst.push_back(2);
 intLst.push_back(3);
 intLst.push_back(4);
 // Удалить все значения больше 2
 intLst.remove_if(bind2nd(greater(), 2));
 for_each(intLst.begin(), intLst.end(), intPrinter);
 // Или удалить все четные значения
 intLst.remove_if(even);
}

Обсуждение

list — это последовательность, обеспечивающая постоянную сложность операций вставки и удаления элементов в произвольную позицию, но обладающая линейной сложностью их поиска. Обычно list реализуется как двухсвязный список, что означает, что каждый элемент хранится в узле, содержащем указатели на предыдущий и следующий элементы последовательности. Он обеспечивает все требования к контейнеру стандартной последовательности, полюс предоставляет несколько уникальных методов.

Объявление list не вызывает сложностей — просто укажите тип элементов, которые в нем будут храниться, и, опционально, класс распределителя памяти.

list
 typename Allocator = allocator > // Используемый распределитель
                                         // памяти
Параметр шаблона Value — это тип элементов, которые будут храниться в list. Это должен быть тип, который поддерживает конструктор копирования и присвоение. Allocator — это используемый класс распределителя памяти. По умолчанию используется стандартный распределитель (и в большинстве случаев его вполне достаточно).
Далее приведено типичное объявление list (см. пример 6.5).
list lstOne;
После объявления списка поместите в него что-нибудь с помощью push_front или push_back, как здесь.
lstOne.push_back("Red"); // Добавление элементов в конец списка
lstOne.push_back("Green");
lstOne.push_back("Blue");

lstTwo.push_front("Orange"); // Добавление элементов в начало
lstTwo.push_front("Yellow");
lstTwo.push_front("Fuschia");

Помещение элементов в list занимает постоянное время, а не амортизированное постоянное время, как в случае с vector. Реализации list не требуется периодически изменять размер буфера, так что в них не будет возникать периодических падений производительности, как при использовании vector. list просто должен обновить набор указателей, и больше ничего.

Для удаления элементов из начала или конца list используйте pop_front или pop_back (без аргументов). Несмотря на их имя, методы «pop» не возвращают извлекаемый элемент, как это можно ожидать, исходя из обычной семантики стеков.

Обычно list выглядит так, как показано на рис. 6.2. Каждый узел содержит (по меньшей мере) три части: объект, в нем содержащийся, указатель на предыдущий узел и указатель на следующий узел. В оставшейся части рецепта я буду ссылаться на указатели на следующий и предыдущий узлы как next_ и prev_.

Рис. 6.2. Список с двунаправленными связями

Когда вы увидите, как реализован list, станет очевидно, почему некоторые операции имеют сложность, отличную от их сложности для vector. Добавление элемента в любое место list требует только изменения указателей next_ и prev_ предыдущего и следующего элементов. Приятным моментом в list является то, что при вставке и удалении элементов в помощью insert и erase устаревают значения только тех итераторов, которые указывают на затрагиваемый(е) объект(ы). Итераторы для других элементов не теряют актуальности.

Методы вставки и удаления — это insert и erase, insert в качестве первого аргумента принимает итератор, а в качестве второго — либо объект типа T, либо количество и затем объект типа T, либо начальный и конечный итераторы. Первый аргумент-итератор указывает на элемент, непосредственно перед которым должна произойти вставка. Перегрузки insert используются вот так.

list strlst;
list::iterator p;
// ...
string s = "Scion";
p = find(strLst.begin(), strLst.end(), // std::find из
 "Toyota");
strLst.insert(p, s);     // Вставить s сразу перед p
strLst.insert(p, 16, s); // Вставить 16 копий s непосредственно перед p
strLst insert(p, myOtherStrLst.begin(), // Вставить все, что содержится