3-2. 顺序容器-list

目录

  • 概要
  • 结构
  • 重要函数
  • 总结

概要

如果vector对应逻辑的array, list对应是double-link-list, 避免大obj占用连续内存, 双向可访问, 没有随机访问的特性

结构

list这块儿结构对仗比较工整, list_node作为内部成员, list_iter作为接口形式出现


list中_M_node既是头结点, 它的next指向第一个节点, 如果回环指向自己既是空list


重要函数

通过基本insert, delete符合出及其精彩的操作

//internal create node
  _Node* _M_create_node(const _Tp& __x)
  {
    _Node* __p = _M_get_node();
    __STL_TRY {
      _Construct(&__p->_M_data, __x);
    }
    __STL_UNWIND(_M_put_node(__p));
    return __p;
  }

  _Node* _M_create_node()
  {
    _Node* __p = _M_get_node();
    __STL_TRY {
      _Construct(&__p->_M_data);
    }
    __STL_UNWIND(_M_put_node(__p));
    return __p;
  }

iterator begin()             { return (_Node*)(_M_node->_M_next); 
iterator end()             { return _M_node; }

//insert before __position
iterator insert(iterator __position, const _Tp& __x) {
    _Node* __tmp = _M_create_node(__x);
    __tmp->_M_next = __position._M_node;
    __tmp->_M_prev = __position._M_node->_M_prev;
    __position._M_node->_M_prev->_M_next = __tmp;
    __position._M_node->_M_prev = __tmp;
    return __tmp;
  }

void push_front(const _Tp& __x) { insert(begin(), __x); }
list<_Tp, _Alloc>::insert(iterator __position, 
                          const _Tp* __first, const _Tp* __last)
{
  for ( ; __first != __last; ++__first)
    insert(__position, *__first);
}

list<_Tp, _Alloc>::_M_fill_insert(iterator __position,
                                  size_type __n, const _Tp& __x)
{
  for ( ; __n > 0; --__n)
    insert(__position, __x);
}

//erase @__position
  iterator erase(iterator __position) {
    _List_node_base* __next_node = __position._M_node->_M_next;
    _List_node_base* __prev_node = __position._M_node->_M_prev;
    _Node* __n = (_Node*) __position._M_node;
    __prev_node->_M_next = __next_node;
    __next_node->_M_prev = __prev_node;
    _Destroy(&__n->_M_data);
    _M_put_node(__n);
    return iterator((_Node*) __next_node);
  }

typename list<_Tp,_Alloc>::iterator list<_Tp, _Alloc>::erase(iterator __first, 
                                                             iterator __last)
{
  while (__first != __last)
    erase(__first++);
  return __last;
}

template <class _Tp, class _Alloc>
void list<_Tp, _Alloc>::resize(size_type __new_size, const _Tp& __x)
{
  iterator __i = begin();
  size_type __len = 0;
  for ( ; __i != end() && __len < __new_size; ++__i, ++__len)
    ;
  if (__len == __new_size)
    erase(__i, end()); //original size greater
  else                          // __i == end(), pad new elements
    insert(end(), __new_size - __len, __x);
}

list<_Tp, _Alloc>& list<_Tp, _Alloc>::operator=(const list<_Tp, _Alloc>& __x)
{
  if (this != &__x) {
    iterator __first1 = begin();
    iterator __last1 = end();
    const_iterator __first2 = __x.begin();
    const_iterator __last2 = __x.end();
    while (__first1 != __last1 && __first2 != __last2) 
      *__first1++ = *__first2++;
    if (__first2 == __last2)
      erase(__first1, __last1);
    else
      insert(__last1, __first2, __last2);
  }
  return *this;
}

  template <class _InputIterator>
  list(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
       const allocator_type& __a = allocator_type())
    : _Base(__a)
    { insert(begin(), __first, __last); }

void list<_Tp, _Alloc>::remove(const _Tp& __value)
{
  iterator __first = begin();
  iterator __last = end();
  while (__first != __last) {
    iterator __next = __first;
    ++__next;
    if (*__first == __value) erase(__first);
    __first = __next;
  }
}

void list<_Tp, _Alloc>::unique()
{
  iterator __first = begin();
  iterator __last = end();
  if (__first == __last) return;
  iterator __next = __first;
  while (++__next != __last) {
    if (*__first == *__next)
      erase(__next);
    else
      __first = __next;
    __next = __first;
  }
}

//brilliant
inline void __List_base_reverse(_List_node_base* __p)
{
  _List_node_base* __tmp = __p;
  do {
    __STD::swap(__tmp->_M_next, __tmp->_M_prev);
    __tmp = __tmp->_M_prev;     // Old next node is now prev.
  } while (__tmp != __p);
}

transfer, splice, merge, sort实现
splice的语义是:移动预算进入当前list


void transfer(iterator __position, iterator __first, iterator __last)语义是从__first到__last插入当前的__position

  void transfer(iterator __position, iterator __first, iterator __last) {
    if (__position != __last) {
      // Remove [first, last) from its old position.
      __last._M_node->_M_prev->_M_next     = __position._M_node;//① 
      __first._M_node->_M_prev->_M_next    = __last._M_node;//②
      __position._M_node->_M_prev->_M_next = __first._M_node; //③

      // Splice [first, last) into its new position.
      _List_node_base* __tmp      = __position._M_node->_M_prev;
      __position._M_node->_M_prev = __last._M_node->_M_prev;//④
      __last._M_node->_M_prev     = __first._M_node->_M_prev; //⑤
      __first._M_node->_M_prev    = __tmp; //⑥
    }
  }

例如待插入list是 0<->f <-> 1<-> 2 <-> 3 <-> l <-> 4, __position(p)情况是: x <-> p <-> y


应用transfer如下:

  void splice(iterator __position, list& __x) {
    if (!__x.empty()) 
      this->transfer(__position, __x.begin(), __x.end()); //all
  }
  void splice(iterator __position, list&, iterator __i) {
    iterator __j = __i;
    ++__j;
    if (__position == __i || __position == __j) return;
    this->transfer(__position, __i, __j); // single
  }
  void splice(iterator __position, list&, iterator __first, iterator __last) {
    if (__first != __last) 
      this->transfer(__position, __first, __last); // f -> l
  }
//classical merge
void list<_Tp, _Alloc>::merge(list<_Tp, _Alloc>& __x)
{
  iterator __first1 = begin();
  iterator __last1 = end();
  iterator __first2 = __x.begin();
  iterator __last2 = __x.end();
  while (__first1 != __last1 && __first2 != __last2)
    if (*__first2 < *__first1) {
      iterator __next = __first2;
      transfer(__first1, __first2, ++__next); //merge one 
      __first2 = __next;
    }
    else
      ++__first1;
  if (__first2 != __last2) transfer(__last1, __first2, __last2);
}

最后还有一个list sort代码如下

void list<_Tp, _Alloc>::sort()
{
  // Do nothing if the list has length 0 or 1.
  if (_M_node->_M_next != _M_node && _M_node->_M_next->_M_next != _M_node) {
    list<_Tp, _Alloc> __carry;
    list<_Tp, _Alloc> __counter[64];
    int __fill = 0;
    while (!empty()) {
      __carry.splice(__carry.begin(), *this, begin());
      int __i = 0;
      while(__i < __fill && !__counter[__i].empty()) {
        __counter[__i].merge(__carry);
        __carry.swap(__counter[__i++]);
      }
      __carry.swap(__counter[__i]);         
      if (__i == __fill) ++__fill;
    } 

    for (int __i = 1; __i < __fill; ++__i)
      __counter[__i].merge(__counter[__i-1]);
    swap(__counter[__fill-1]);
  }
}

最大允许长度是∑ 2^(i - 1) i = 1 -> 64, carry是每一轮中间见过, 每一次内部循环把它归并放入对应长度的counter
以一个例子看下流程:



每个小数子i的迭代次数
代码注释如下:


总结

list在iter的体系下, 通过提炼精简的如insert, erase操作, 急进美妙的组合形成了很多优美的函数, 精炼且易懂

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,839评论 6 482
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,543评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 153,116评论 0 344
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,371评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,384评论 5 374
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,111评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,416评论 3 400
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,053评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,558评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,007评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,117评论 1 334
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,756评论 4 324
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,324评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,315评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,539评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,578评论 2 355
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,877评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容

  • 第一章 1.9 令人困惑的语法 1.9.1 stl_config.h中的各种组态(configurations) ...
    镜中无我阅读 1,000评论 0 0
  • 空间配置器 分为第一级空间配置器,和第二级空间配置器 配合使用 第一级空间配置器分配大内存大于128bytes...
    陈星空阅读 1,266评论 0 1
  • 所谓顺序容器(sequential containers),其中的元素都可序(ordered),但未必有序(sor...
    toMyLord阅读 722评论 0 3
  • 前言: 详细介绍: List:元素有放入顺序,元素可重复Map:元素按键值对存储,无放入顺序Set:元素无放入顺序...
    YBshone阅读 8,620评论 0 17
  • 概要 vector是stl最常用的顺序容器, 使用简单, 动态扩展, 随机访问, 在stg-stl framewo...
    db24cc阅读 191评论 0 0