forward_list
forward_list 容器具有和 list 容器相同的特性,即擅长在序列的任何位置进行插入元素或删除元素的操作,但对于访问存储的元素,没有其它容器(如 array、vector)的效率高。
另外,由于单链表没有双向链表那样灵活,因此相比 list 容器,forward_list 容器的功能受到了很多限制。比如,由于单链表只能从前向后遍历,而不支持反向遍历,因此 forward_list 容器只提供前向迭代器,而不是双向迭代器。这意味着,forward_list 容器不具有 rbegin()、rend() 之类的成员函数。
有关迭代器的具体分类以及各种迭代器的具体功能,可以阅读《C++ STL迭代器》一节。
那么,既然 forward_list 容器具有和 list 容器相同的特性,list 容器还可以提供更多的功能函数,forward_list 容器有什么存在的必要呢?
当然有,forward_list 容器底层使用单链表,也不是一无是处。比如,存储相同个数的同类型元素,单链表耗用的内存空间更少,空间利用率更高,并且对于实现某些操作单链表的执行效率也更高。
效率高是选用 forward_list 而弃用 list 容器最主要的原因,换句话说,只要是 list 容器和 forward_list 容器都能实现的操作,应优先选择 forward_list 容器。
#include <forward_list>
using namespace std;
表 2 forward_list 容器可用的成员函数
成员函数 | 功能 |
---|---|
before_begin() | 返回一个前向迭代器,其指向容器中第一个元素之前的位置。 |
begin() | 返回一个前向迭代器,其指向容器中第一个元素的位置。 |
end() | 返回一个前向迭代器,其指向容器中最后一个元素之后的位置。 |
cbefore_begin() | 和 before_begin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。 |
cbegin() | 和 begin() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。 |
cend() | 和 end() 功能相同,只不过在其基础上,增加了 const 属性,不能用于修改元素。 |
empty() | 判断容器中是否有元素,若无元素,则返回 true;反之,返回 false。 |
max_size() | 返回容器所能包含元素个数的最大值。这通常是一个很大的值,一般是 232-1,所以我们很少会用到这个函数。 |
front() | 返回第一个元素的引用。 |
assign() | 用新元素替换容器中原有内容。 |
push_front() | 在容器头部插入一个元素。 |
emplace_front() | 在容器头部生成一个元素。该函数和 push_front() 的功能相同,但效率更高。 |
pop_front() | 删除容器头部的一个元素。 |
emplace_after() | 在指定位置之后插入一个新元素,并返回一个指向新元素的迭代器。和 insert_after() 的功能相同,但效率更高。 |
insert_after() | 在指定位置之后插入一个新元素,并返回一个指向新元素的迭代器。 |
erase_after() | 删除容器中某个指定位置或区域内的所有元素。 |
swap() | 交换两个容器中的元素,必须保证这两个容器中存储的元素类型是相同的。 |
resize() | 调整容器的大小。 |
clear() | 删除容器存储的所有元素。 |
splice_after() | 将某个 forward_list 容器中指定位置或区域内的元素插入到另一个容器的指定位置之后。 |
remove(val) | 删除容器中所有等于 val 的元素。 |
remove_if() | 删除容器中满足条件的元素。 |
unique() | 删除容器中相邻的重复元素,只保留一个。 |
merge() | 合并两个事先已排好序的 forward_list 容器,并且合并之后的 forward_list 容器依然是有序的。 |
sort() | 通过更改容器中元素的位置,将它们进行排序。 |
reverse() | 反转容器中元素的顺序。 |
通过表 2 我们知道,forward_list 容器中是不提供 size() 函数的,但如果想要获取 forward_list 容器中存储元素的个数,可以使用头文件 中的 distance() 函数。举个例子:
#include<iostream>
#include<vector>
#include<cstdio>
#include<string>
#include <forward_list>
#include <iterator>using namespace std;
int main() {forward_list<int> my_words{1, 2, 3, 5};int count = distance(my_words.begin(), my_words.end());cout << count << endl; return 0;
}
运行结果
4
并且,forward_list 容器迭代器的移动除了使用 ++ 运算符单步移动,还能使用 advance() 函数,比如:
#include <iostream>
#include <forward_list>
using namespace std;
int main()
{std::forward_list<int> values{1,2,3,4};auto it = values.begin();advance(it, 2);while (it!=values.end()){cout << *it << " ";++it;}return 0;
}
运行结果为:
3 4
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