《C++ list 完全指南：list的模拟实现》

《C++ list 完全指南：list的模拟实现》

一、定义 list 的成员变量

list底层就是双向循环链表！

二、list 的接口实现

（1）list的迭代器实现

左边是前置++前置- -，右边是后置++后置- -

list 中对不同迭代器类型进行typedef简化

接下来是list的反向迭代器

代码如下（示例）：

		template<class Iterator>                                                                
		class ReverseListIterator
		{
			// 注意：此处typename的作用是明确告诉编译器，Ref是Iterator类中的类型，而不是静态
			//成员变量
				// 否则编译器编译时就不知道Ref是Iterator中的类型还是静态成员变量
				// 因为静态成员变量也是按照 类名::静态成员变量名 的方式访问的
		public:
			typedef typename Iterator::Ref Ref;
			typedef typename Iterator::Ptr Ptr;
			typedef ReverseListIterator<Iterator> Self;
		public:
			// 构造
			ReverseListIterator(Iterator it)
				: _it(it) 
			{}
			// 具有指针类似行为
			Ref operator*() 
			{
				Iterator temp(_it);
				--temp;
				return *temp;
			}
			Ptr operator->() 
			{
				return &(operator*());
			}
			// 迭代器支持移动
			Self& operator++() 
			{
				--_it;
				return *this;
			}
			Self operator++(int) 
			{
				Self temp(*this);
				--_it;
				return temp;
			}
			Self& operator--()
			{
				++_it;
				return *this;
			}
			Self operator--(int)
			{
				Self temp(*this);
				++_it;
				return temp;
			}
			// 迭代器支持比较
			bool operator!=(const Self& l)const 
			{ 
				return _it != l._it; 
			}
			bool operator==(const Self& l)const 
			{ 
				return _it != l._it; 
			}
			Iterator _it;
		};

（2）list的默认成员函数

2.1 list的构造函数

这四种构造函数方式可能会用到empty_init函数

第一种情况：构造的list中包含n个值为val的元素（这里会使用resize）

第二种情况：构造空的list

第三种情况：拷贝构造函数

第四种情况：用(first , last)区间中的元素构造list

2.2 list的析构函数

2.3 list的赋值重载

2.4 list的拷贝构造

（3）list的容量操作实现

size( )直接返回有效元素的个数
empty( )判断有效元素个数是否为0

clear( )要清理掉除了头结点以外的所有节点，我们直接用erase删除即可

resize和string、vector实现大差不差，这里直接上图

（4）list的访问操作实现

list列表并不支持重载operator[ ]，我们只能实现front( )和back( )

（5）list的插入和删除

在实现insert( )和erase( )两个函数时，要防止迭代器失效
insert( )插入并没有使迭代器失效，为了防止，迭代器应指向新插入的节点
erase( )为了防止迭代器失效，需要返回删除元素的下一个元素的迭代器

（6）list的修改操作

如果用老方法的话就会显得很复杂，还需要重新插入节点，进行前后的链接！

push_back( )和pop_back( )都可以复用 insert( ) 和 earse( )

swap( )函数没什么说的，就是将_head 和 _size 进行交换

三、list 源代码总结

List.h

代码如下（示例）：

#pragma once
#include<assert.h>

namespace bit
{
	template<class T>
	struct list_node
	{
		T _data;
		list_node<T>* _next;
		list_node<T>* _prev;

		list_node(const T& data = T())
			:_data(data)
			, _next(nullptr)
			, _prev(nullptr)
		{}
	};

	template<class T, class Ref, class Ptr>
	struct list_iterator
	{
		typedef list_node<T> Node;
		typedef list_iterator<T, Ref, Ptr> Self;
		Node* _node;

		list_iterator(Node* node)
			:_node(node)
		{}

		Ref operator*()
		{
			return _node->_data;
		}

		Ptr operator->()
		{
			return &_node->_data;
		}

		Self& operator++()
		{
			_node = _node->_next;
			return *this;
		}

		Self& operator--()
		{
			_node = _node->_prev;
			return *this;
		}

		Self operator++(int)
		{
			Self tmp(*this);
			_node = _node->_next;

			return tmp;
		}

		Self& operator--(int)
		{
			Self tmp(*this);
			_node = _node->_prev;

			return tmp;
		}

		bool operator!=(const Self& s) const
		{
			return _node != s._node;
		}

		bool operator==(const Self& s) const
		{
			return _node == s._node;
		}
	};


	/*template<class T>
	struct list_const_iterator
	{
		typedef list_node<T> Node;
		typedef list_const_iterator<T> Self;
		Node* _node;

		list_const_iterator(Node* node)
			:_node(node)
		{}

		const T& operator*()
		{
			return _node->_data;
		}

		const T* operator->()
		{
			return &_node->_data;
		}

		Self& operator++()
		{
			_node = _node->_next;
			return *this;
		}

		Self& operator--()
		{
			_node = _node->_prev;
			return *this;
		}

		Self operator++(int)
		{
			Self tmp(*this);
			_node = _node->_next;

			return tmp;
		}

		Self& operator--(int)
		{
			Self tmp(*this);
			_node = _node->_prev;

			return tmp;
		}

		bool operator!=(const Self& s) const
		{
			return _node != s._node;
		}

		bool operator==(const Self& s) const
		{
			return _node == s._node;
		}
	};*/

	template<class T>
	class list
	{
		typedef list_node<T> Node;
	public:
		/*typedef list_iterator<T> iterator;
		typedef list_const_iterator<T> const_iterator;*/

		typedef list_iterator<T, T&, T*> iterator;
		typedef list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;

		iterator begin()
		{
			/*	iterator it(_head->_next);
				return it;*/
				//return iterator(_head->_next);
			return _head->_next;
		}

		iterator end()
		{
			return _head;
		}

		const_iterator begin() const
		{
			return _head->_next;
		}

		const_iterator end() const
		{
			return _head;
		}

		template<class Iterator>                                                                
		class ReverseListIterator
		{
			// 注意：此处typename的作用是明确告诉编译器，Ref是Iterator类中的类型，而不是静态
			//成员变量
				// 否则编译器编译时就不知道Ref是Iterator中的类型还是静态成员变量
				// 因为静态成员变量也是按照 类名::静态成员变量名 的方式访问的
		public:
			typedef typename Iterator::Ref Ref;
			typedef typename Iterator::Ptr Ptr;
			typedef ReverseListIterator<Iterator> Self;
		public:
			// 构造
			ReverseListIterator(Iterator it)
				: _it(it) 
			{}
			// 具有指针类似行为
			Ref operator*() 
			{
				Iterator temp(_it);
				--temp;
				return *temp;
			}
			Ptr operator->() 
			{
				return &(operator*());
			}
			// 迭代器支持移动
			Self& operator++() 
			{
				--_it;
				return *this;
			}
			Self operator++(int) 
			{
				Self temp(*this);
				--_it;
				return temp;
			}
			Self& operator--()
			{
				++_it;
				return *this;
			}
			Self operator--(int)
			{
				Self temp(*this);
				++_it;
				return temp;
			}
			// 迭代器支持比较
			bool operator!=(const Self& l)const 
			{ 
				return _it != l._it; 
			}
			bool operator==(const Self& l)const 
			{ 
				return _it != l._it; 
			}
			Iterator _it;
		};


		void resize(size_t n, const T& val = T())
		{
			if (n < _size)
			{
				while (_size != n)
				{
					pop_back();//尾删
				}
			}
			else
			{
				while (_size != n)
				{
					push_back(val);//尾插
				}
			}
		}


		void empty_init()
		{
			_head = new Node;
			_head->_next = _head;
			_head->_prev = _head;
			_size = 0;
		}
		list()
		{
			empty_init();
		}

		template<class Iterator>
		list(Iterator first, Iterator last)
		{
			empty_initialize();
			while (first != last)
			{
				push_back(*first);
				++first;
			}
		}
		list(size_t n, const T& val = T())
		{
			empty_initialize();
			resize(n, val);
		}
		list(int n, const T& val = T())
		{
			empty_initialize();
			resize(n, val);
		}
		list(const list<T>& lt)
		{
			empty_initialize();
			list tmp(lt.begin(), lt.end());
			swap(tmp);//交换
		}


		list(initializer_list<T> il)
		{
			empty_init();
			for (auto& e : il)
			{
				push_back(e);
			}
		}

		// lt2(lt1)
		list(const list<T>& lt)
		{
			empty_init();

			for (auto& e : lt)
			{
				push_back(e);
			}
		}

		// lt1 = lt3
		list<T>& operator=(list<T> lt)
		{
			swap(lt);
			return *this;
		}

		~list()
		{
			clear();
			delete _head;
			_head = nullptr;
		}

		void clear()
		{
			auto it = begin();
			while (it != end())
			{
				it = erase(it);
			}
		}

		// 16:18继续
		void swap(list<T>& lt)
		{
			std::swap(_head, lt._head);
			std::swap(_size, lt._size);
		}
		//void push_back(const T& x)
		//{
		//	Node* newnode = new Node(x);
		//	Node* tail = _head->_prev;

		//	tail->_next = newnode;
		//	newnode->_prev = tail;
		//	newnode->_next = _head;
		//	_head->_prev = newnode;

		//	++_size;
		//}
		void push_back(const T& x)
		{
			insert(end(), x);
		}

		void push_front(const T& x)
		{
			insert(begin(), x);
		}

		iterator insert(iterator pos, const T& x)
		{
			Node* cur = pos._node;
			Node* prev = cur->_prev;
			Node* newnode = new Node(x);

			// prev newnode cur
			newnode->_next = cur;
			cur->_prev = newnode;
			newnode->_prev = prev;
			prev->_next = newnode;

			++_size;

			return newnode;
		}

		void pop_back()
		{
			erase(--end());
		}

		void pop_front()
		{
			erase(begin());
		}

		iterator erase(iterator pos)
		{
			assert(pos != end());

			Node* prev = pos._node->_prev;
			Node* next = pos._node->_next;

			prev->_next = next;
			next->_prev = prev;
			delete pos._node;

			--_size;

			return next;
		}
		// 可读可写
		T& front()
		{
			return *(begin());
		}
		T& back()
		{
			return *(--end());
		}
		// 可读不可写
		const T& front()const
		{
			return  *(begin());
		}
		const T& back()const
		{
			return  *(--end());
		}

		size_t size() const
		{
			return _size;
		}

		bool empty() const
		{
			return _size == 0;
		}
	private:
		Node* _head;
		size_t _size;
	};

	struct AA
	{
		int _a1 = 1;
		int _a2 = 1;
	};

	// 按需实例化
	// T* const ptr1
	// const T* ptr2
	template<class Container>
	void print_container(const Container& con)
	{
		// const iterator -> 迭代器本身不能修改
		// const_iterator -> 指向内容不能修改
		typename Container::const_iterator it = con.begin();
		//auto it = con.begin();
		while (it != con.end())
		{
			//*it += 10;

			cout << *it << " ";
			++it;
		}
		cout << endl;

		for (auto e : con)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;
	}

	void test_list1()
	{
		list<int> lt;
		lt.push_back(1);
		lt.push_back(2);
		lt.push_back(3);
		lt.push_back(4);

		list<int>::iterator it = lt.begin();
		while (it != lt.end())
		{
			*it += 10;

			cout << *it << " ";
			++it;
		}
		cout << endl;

		for (auto e : lt)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;
		print_container(lt);

		list<AA> lta;
		lta.push_back(AA());
		lta.push_back(AA());
		lta.push_back(AA());
		lta.push_back(AA());
		list<AA>::iterator ita = lta.begin();
		while (ita != lta.end())
		{
			//cout << (*ita)._a1 << ":" << (*ita)._a2 << endl;
			// 特殊处理，本来应该是两个->才合理，为了可读性，省略了一个->
			cout << ita->_a1 << ":" << ita->_a2 << endl;
			cout << ita.operator->()->_a1 << ":" << ita.operator->()->_a2 << endl;

			++ita;
		}
		cout << endl;
	}

	void test_list2()
	{
		list<int> lt;
		lt.push_back(1);
		lt.push_back(2);
		lt.push_back(3);
		lt.push_back(4);

		// insert以后迭代器不失效
		list<int>::iterator it = lt.begin();
		lt.insert(it, 10);
		*it += 100;

		print_container(lt);

		// erase以后迭代器失效
		// 删除所有的偶数
		it = lt.begin();
		while (it != lt.end())
		{
			if (*it % 2 == 0)
			{
				it = lt.erase(it);
			}
			else
			{
				++it;
			}
		}

		print_container(lt);
	}

	void test_list3()
	{
		list<int> lt1;
		lt1.push_back(1);
		lt1.push_back(2);
		lt1.push_back(3);
		lt1.push_back(4);

		list<int> lt2(lt1);

		print_container(lt1);
		print_container(lt2);

		list<int> lt3;
		lt3.push_back(10);
		lt3.push_back(20);
		lt3.push_back(30);
		lt3.push_back(40);

		lt1 = lt3;
		print_container(lt1);
		print_container(lt3);
	}

	void func(const list<int>& lt)
	{
		print_container(lt);
	}

	void test_list4()
	{
		// 直接构造
		list<int> lt0({ 1,2,3,4,5,6 });
		// 隐式类型转换
		list<int> lt1 = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
		const list<int>& lt3 = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };

		func(lt0);
		func({ 1,2,3,4,5,6 });

		print_container(lt1);

		//auto il = { 10, 20, 30 };
	/*	initializer_list<int> il = { 10, 20, 30 };
		cout << typeid(il).name() << endl;
		cout << sizeof(il) << endl;*/
	}
}

Test.cpp

代码如下（示例）：

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<list>
#include<vector>
using namespace std;

void test_list1()
{
	list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(4);

	list<int>::iterator it = lt.begin();
	while (it != lt.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	}
	cout << endl;

	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	/*it = lt.begin();
	lt.erase(it + 3);*/

	// 不支持，要求随机迭代器
	//sort(lt.begin(), lt.end());

	string s("dadawdfadsa");
	cout << s << endl;
	sort(s.begin(), s.end());
	cout << s << endl;
}

struct A
{
public:
	A(int a1 = 1, int a2 = 1)
		:_a1(a1)
		, _a2(a2)
	{
		cout << "A(int a1 = 1, int a2 = 1)" << endl;
	}

	A(const A& aa)
		:_a1(aa._a1)
		, _a2(aa._a2)
	{
		cout << "A(const A& aa)" << endl;
	}

	int _a1;
	int _a2;
};

void test_list2()
{
	/*list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.emplace_back(2);
	lt.emplace_back(3);
	lt.emplace_back(4);
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;*/

	list<A> lt;
	A aa1(1, 1);
	lt.push_back(aa1);
	lt.push_back(A(2, 2));
	//lt.push_back(3, 3);

	lt.emplace_back(aa1);
	lt.emplace_back(A(2, 2));
	cout << endl;
	// 支持直接传构造A对象的参数emplace_back
	lt.emplace_back(3, 3);
}

void test_list3()
{
	list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(5);
	lt.push_back(6);

	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	auto it = lt.begin();
	int k = 3;
	while (k--)
	{
		++it;
	}

	lt.insert(it, 30);

	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	int x = 0;
	cin >> x;
	it = find(lt.begin(), lt.end(), x);
	if (it != lt.end())
	{
		lt.erase(it);
	}

	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test_list4()
{
	list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(20);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(5);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(5);
	lt.push_back(6);

	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	// 升序
	// lt.sort();
	// 降序 - 仿函数
	// less<int> ls;
	// greater<int> gt;
	// lt.sort(gt);
	lt.sort(greater<int>());

	// lt.reverse();
	//reverse(lt.begin(), lt.end());

	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	std::list<double> first, second;

	first.push_back(3.1);
	first.push_back(2.2);
	first.push_back(2.9);

	second.push_back(3.7);
	second.push_back(7.1);
	second.push_back(1.4);

	first.sort();
	second.sort();

	first.merge(second);
}

void test_list5()
{
	list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(20);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(5);
	lt.push_back(5);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(5);
	lt.push_back(6);

	lt.sort();
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	lt.unique();
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test_list6()
{
	// 一个链表节点转移给另一个链表
	std::list<int> mylist1, mylist2;
	std::list<int>::iterator it;

	// set some initial values:
	for (int i = 1; i <= 4; ++i)
		mylist1.push_back(i);      // mylist1: 1 2 3 4

	for (int i = 1; i <= 3; ++i)
		mylist2.push_back(i * 10);   // mylist2: 10 20 30

	it = mylist1.begin();
	++it;                         // points to 2

	mylist1.splice(it, mylist2); // mylist1: 1 10 20 30 2 3 4
								  // mylist2 (empty)
								  // "it" still points to 2 (the 5th element


	// 调整当前链表节点的顺序
	list<int> lt;
	lt.push_back(1);
	lt.push_back(2);
	lt.push_back(3);
	lt.push_back(4);
	lt.push_back(5);
	lt.push_back(6);
	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	int x = 0;
	cin >> x;
	it = find(lt.begin(), lt.end(), x);
	if (it != lt.end())
	{
		//lt.splice(lt.begin(), lt, it);
		lt.splice(lt.begin(), lt, it, lt.end());
	}

	for (auto e : lt)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

void test_op1()
{
	srand((unsigned int)time(0));
	const int N = 1000000;

	list<int> lt1;
	vector<int> v;

	for (int i = 0; i < N; ++i)
	{
		auto e = rand() + i;
		lt1.push_back(e);
		v.push_back(e);
	}

	int begin1 = clock();
	// 排序
	sort(v.begin(), v.end());
	int end1 = clock();

	int begin2 = clock();
	lt1.sort();
	int end2 = clock();

	printf("vector sort:%d\n", end1 - begin1);
	printf("list sort:%d\n", end2 - begin2);
}

void test_op2()
{
	srand(time(0));
	const int N = 1000000;

	list<int> lt1;
	list<int> lt2;

	for (int i = 0; i < N; ++i)
	{
		auto e = rand() + i;
		lt1.push_back(e);
		lt2.push_back(e);
	}

	int begin1 = clock();
	// 拷贝vector
	vector<int> v(lt2.begin(), lt2.end());

	// 排序
	sort(v.begin(), v.end());

	// 拷贝回lt2
	lt2.assign(v.begin(), v.end());

	int end1 = clock();

	int begin2 = clock();
	lt1.sort();
	int end2 = clock();

	printf("list copy vector sort copy list sort:%d\n", end1 - begin1);
	printf("list sort:%d\n", end2 - begin2);
}

#include"List.h"

// 10:35
int main()
{
	//test_list6();
	//test_op2();

	bit::test_list4();

	return 0;
}

NewTest.cpp

代码如下（示例）：

//#include <iostream>
//using namespace std;
//#include <forward_list>
//int main()
//{
//    forward_list<int> fl = { 1, 2, 3 };
//    // 在头部插入元素
//    fl.push_front(0);
//
//    // 遍历并输出
//    for (int num : fl)
//    {
//        cout << num << " ";
//    }
//    cout << endl;
//
//    return 0;
//}


#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
//int main()
//{
//    list<int> myList = { 10, 20, 30, 40, 50 };
//    // 在头部插入元素
//    myList.push_front(5);
//    // 在尾部插入元素
//    myList.push_back(60);
//    // 遍历并输出
//    for (int num : myList) {
//        cout << num << " ";
//    }
//    cout << endl;
//
//    // 删除指定元素
//    myList.remove(30);
//
//    // 再次遍历输出
//    for (int num : myList) {
//        cout << num << " ";
//    }
//    cout << endl;
//    return 0;
//}

void Test1()
{
    // 默认构造函数
    list<int> numbers1;
    cout << "默认构造: ";
    for (const auto& num : numbers1) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    // n个val构造
    list<int> numbers2(5, 10);
    cout << "n个val构造: ";
    for (const auto& num : numbers2) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    int arr[] = { 1, 2, 3 };
    // 通过vector的迭代器初始化
    list<int> numbers3(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
    cout << "迭代器区间构造: ";
    for (const auto& num : numbers3) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    list<int> numbers4 = { 4, 5, 6 };
    // 拷贝构造
    list<int> numbers5(numbers4);
    cout << "拷贝构造: ";
    for (const auto& num : numbers5) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    numbers1 = numbers2;
    // 赋值重载
    cout << "赋值重载: ";
    for (const auto& num : numbers1) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}
void Test2()
{
    list<int> numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    list<int>::iterator it = numbers.begin();
    cout << "First element: " << *it << endl;
    while (it != numbers.end())
    {
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    // 注意：这里不能直接解引用it，因为此时它指向的是头节点
    cout << endl;
}
void Test3()
{
    list<int> numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    list<int>::reverse_iterator rit = numbers.rbegin();
    cout << "Last element: " << *rit << endl;
    while (rit != numbers.rend())
    {
        cout << *rit << " ";
        ++rit;
    }
    cout << endl;
}
void Test4()
{
    list<int> numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    cout << "Size of list: " << numbers.size() << endl;
    cout << "Max size of list: " << numbers.max_size() << endl;
}


void Test5()
{
    list<int> numbers;
    if (numbers.empty())
    {
        cout << "List is empty" << endl;
    }
    numbers = { 1, 2, 3 };
    numbers.clear();
    if (numbers.empty())
    {
        cout << "List is cleared and now empty" << endl;
    }
}

void Test6()
{
    list<int> numbers = { 1, 2, 3 };
    numbers.resize(5);
    cout << "After resizing to 5: ";
    for (auto& num : numbers)
    {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    numbers.resize(2);
    cout << "After resizing to 2: ";
    for (auto& num : numbers)
    {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}
void Test7()
{
    list<int> myList = { 10, 20, 30 };  // 创建一个包含元素的列表

    // 输出列表的第一个元素
    cout << "The front element is: " << myList.front() << endl;

    // 输出列表的最后一个元素
    cout << "The back element is: " << myList.back() << endl;
}




void Test8()
{
    list<int> myList;  // 创建一个空列表

    myList.push_back(10);  // 在列表尾部添加元素 10
    myList.push_back(20);  // 在列表尾部添加元素 20

    cout << "列表元素: ";
    for (auto& num : myList) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    myList.pop_back();  // 删除列表尾部的元素

    cout << "删除尾部元素后列表元素: ";
    for (auto& num : myList) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}
void Test9()
{
    list<int> myList;  // 创建一个空列表
    myList.push_front(5);  // 在列表头部添加元素 5
    myList.push_front(3);  // 在列表头部添加元素 3
    cout << "列表元素: ";
    for (auto& num : myList) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    myList.pop_front();  // 删除列表头部的元素
    cout << "删除头部元素后列表元素: ";
    for (auto& num : myList)
    {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}
void Test10()
{
    list<int> myList = { 1, 2, 3 };
    list<int>::iterator it = myList.begin();
    it = myList.insert(it, 4);  // 这里迭代器 it 失效
    it = myList.insert(it, 5);  // 这里迭代器 it 失效
    for (auto& num : myList)
    {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}
void Test11()
{
    list<int> myList = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    list<int>::iterator it = myList.begin();
    it = myList.erase(it);  // 迭代器 it 失效
    it = myList.erase(it);  // 迭代器 it 失效
    for (auto& num : myList)
    {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}
void Test12()
{
    list<int> list1 = { 1, 2, 3 };
    list<int> list2 = { 4, 5, 6 };
    cout << "交换之前：" << endl;
    for (auto& num : list1)
    {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    for (auto& num : list2)
    {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    list1.swap(list2);
    cout << "交换之前：" << endl;
    for (auto& num : list1)
    {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    for (auto& num : list2)
    {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

}
void Test13()
{
    list<int> list1 = { 1, 2, 3 };
    list<int> list2 = { 4, 5 };

    // 将 list2 的元素转移到 list1 中
    list1.splice(list1.end(), list2);

    for (auto num : list1) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}
void Test14()
{
    list<int> myList = { 1, 2, 2, 3, 2 };

    // 移除值为 2 的元素
    myList.remove(2);

    for (auto num : myList) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}
bool isEven(int num) {
    return num % 2 == 0;
}

void Test15() {
    list<int> myList = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };

    // 移除满足偶数条件的元素
    myList.remove_if(isEven);

    for (auto num : myList) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}
void Test16()
{
    list<int> myList = { 1, 2, 2, 3, 3, 3 };

    // 移除相邻的重复元素
    myList.unique();
    for (auto num : myList) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}
void Test17()
{
    list<int> list1 = { 1, 3, 5 };
    list<int> list2 = { 2, 4, 6 };

    list1.sort();
    list2.sort();

    // 合并两个已排序的列表
    list1.merge(list2);

    for (auto num : list1) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}
void Test18() {
    list<int> myList = { 3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5 };

    // 对列表进行排序
    myList.sort();

    for (auto num : myList) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}
void Test19()
{
    list<int> l2 = { 1,2,4,5 };
    l2.reverse();//list中的reverse
    reverse(l2.begin(), l2.end());//算法库中的reverse
    for (auto& num : l2)
    {
        cout << num << " ";
    }
}
void TestListIterator1()
{
    int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
    list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
    auto it = l.begin();
    while (it != l.end())
    {
        // erase()函数执行后，it所指向的节点已被删除，因此it无效，在下一次使用it时，必须先给
        //其赋值
            l.erase(it);
        ++it;
    }
}
// 改正
void TestListIterator()
{
    int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
    list<int> l(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]));
    auto it = l.begin();
    while (it != l.end())
    {
        l.erase(it++); // it = l.erase(it);
    }
}

int main()
{
    //Test1();
    //Test2();
    //Test4();
    //Test5();
    //Test6();
    //Test7();
    //Test8();
    //Test9();
    //Test10();
    //Test11();
    //Test12();
    //Test13();
    //Test14();
    //Test15();
    //Test16();
    //Test17();
    //Test18();
    Test19();
}