C++如何使用std::list？（双向链表操作）

std::list 是双向链表容器，支持 O(1) 插入删除但不支持随机访问；可空初始化、指定元素构造、初始化列表或范围构造；操作均基于迭代器，支持头尾及任意位置增删、条件删除；遍历须用迭代器或范围 for。

std::list 是 c++ 标准库提供的双向链表容器，支持在任意位置高效插入、删除（O(1)），但不支持随机访问（不能用下标 [] 直接取元素）。它适合频繁增删、不常遍历或查找的场景。

初始化与基本操作

创建 list 有多种方式：

• 空列表：std::list lst;
• 指定初始元素个数和值：std::list Chars(5, 'a'); → 包含 5 个 ‘a’
• 用初始化列表构造：std::list nums = {1.1, 2.2, 3.3};
• 从其他容器范围构造：std::list lst(v.begin(), v.end());（v 是 vector）

插入与删除（核心优势）

所有插入/删除操作都基于迭代器，且保证常数时间复杂度：

• 头部/尾部插入：lst.push_front(10); lst.push_back(20);
• 任意位置插入：auto it = lst.begin(); ++it; lst.insert(it, 15);（在第二个位置插 15）
• 头部/尾部删除：lst.pop_front(); lst.pop_back();
• 删除指定迭代器位置：lst.erase(it);
• 删除满足条件的所有元素：lst.remove_if([](int x) { return x % 2 == 0; });

遍历与访问

list 不支持 operator[] 或 at()，必须用迭代器或范围 for：

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• 正向遍历：for (auto it = lst.begin(); it != lst.end(); ++it) { std::cout
• 反向遍历：for (auto rit = lst.rbegin(); rit != lst.rend(); ++rit) { std::cout
• C++11 范围 for：for (const auto& x : lst) { std::cout
• 获取首尾元素（不检查空）：lst.front(); lst.back();（使用前建议先判空）

常用算法与特殊操作

list 提供了一些专属成员函数，比通用算法更高效：

• 合并两个有序 list：lst1.merge(lst2);（要求两者均已升序排序）
• 拼接另一个 list 到末尾：lst1.splice(lst1.end(), lst2);（lst2 变为空）
• 按值移除所有匹配项：lst.remove(42);
• 去重（相邻重复才删）：lst.unique();（需先 sort）
• 排序（稳定排序）：lst.sort(); 或传自定义比较器：lst.sort(std::greater());

注意：list 的迭代器是双向的（BidirectionalIterator），不能像 vector 那样做算术运算（如 it + 3），所有移动必须用 ++/–。