C++ STL中的嵌套列表

在C++ STL中，列表（List）是一个双向链表，其中每个元素都保存一个指向先前元素和后续元素的指针。由于列表中的元素无需在内存中相邻放置，因此在插入和删除元素时，列表比向量（Vector）和字符串（String）更为有效。STL列表的语法包括了一些基本操作，如插入，删除，访问等。

除了基本列表外，C++ STL还提供了嵌套列表（Nested List）。嵌套列表可以包含其他列表作为其元素，因此允许开发者构建更为复杂的数据结构。

嵌套列表的声明

在C++ STL中，嵌套列表的声明与列表的声明类似，只需要用一个类型参数（Type Parameter）来指定列表中元素的类型即可。下面是创建一个存储整数类型嵌套列表的示例：

list<list<int>> nestedList;

如上所示，我们创建了一个存储整数类型的嵌套列表。其中，外层列表可以包含其他嵌套列表，每个内层列表中都是整数类型的元素。

嵌套列表的操作

插入元素

要想向嵌套列表中插入元素，首先需要访问到要插入的位置。如果需要向外层列表中插入元素，那么可以用常规的push_back、push_front等操作；如果要向内层列表中插入元素，则需要将其指针从外层列表中找到。下面是一个将整数元素插入到嵌套列表的示例：

list<list<int>> nestedList;

// 向外层列表末尾插入一个新的内层列表
nestedList.push_back(list<int>());

// 获取最后一个内层列表的指针
list<int>& innerList = nestedList.back();

// 向内层列表中插入元素
innerList.push_back(1);
innerList.push_back(2);
innerList.push_back(3);

如上所示，首先我们创建了一个空的嵌套列表，然后向其末尾插入一个新的内层列表。接着获取最后一个内层列表的指针，然后向其中插入三个整数元素。

访问元素

对于嵌套列表，访问元素需要两个指针来定位到具体的元素。首先是外层列表的指针，然后是内层列表的指针。下面是一个遍历嵌套列表的示例：

list<list<int>> nestedList;

// 向外层列表末尾插入两个新的内层列表
nestedList.push_back(list<int>());
nestedList.push_back(list<int>());

// 获取第二个内层列表的指针
list<int>& innerList = next(nestedList.begin(), 1)->second;

// 向第二个内层列表中插入元素
innerList.push_back(4);
innerList.push_back(5);
innerList.push_back(6);

// 遍历嵌套列表
for (auto& outerIt : nestedList)
{
    for (auto& innerIt : outerIt)
    {
        cout << innerIt << " ";
    }
    cout << endl;
}

如上所述，我们向嵌套列表中插入了两个内层列表，并获取到了第二个内层列表的指针。接着向第二个内层列表插入了三个整数元素。最后使用两个for循环嵌套遍历嵌套列表中的所有元素。

删除元素

从嵌套列表中删除元素需要使用两个指针来定位到具体的元素，操作与访问元素类似。下面是一个从嵌套列表中删除元素的示例：

list<list<int>> nestedList;

// 向嵌套列表中插入两个内层列表
nestedList.push_back(list<int>{1, 2, 3});
nestedList.push_back(list<int>{4, 5, 6});

// 删除第一个内层列表中的第二个元素
auto& outerIt = nestedList.begin();
auto& innerIt = next(outerIt)->begin();
innerIt = innerIt.erase(next(innerIt));

// 遍历嵌套列表
for (auto& outerIt : nestedList)
{
    for (auto& innerIt : outerIt)
    {
        cout << innerIt << " ";
    }
    cout << endl;
}

如上所述，我们向嵌套列表中插入了两个内层列表，并在第一个内层列表中删除了第二个元素。最后使用两个for循环嵌套遍历嵌套列表中的所有元素并输出。

结论

本文中介绍了C++ STL中的嵌套列表，包括声明、插入、访问和删除元素的操作。当需要使用嵌套结构进行数据存储或算法实现时，嵌套列表是一种非常方便和有效的解决方案。但需要注意的是，在嵌套列表中插入和删除元素时需要仔细考虑指针的位置和有效范围。