C++中前向列表和列表的区别

在C++中，STL为我们提供了两种常用的列表，分别是前向列表和列表。虽然它们都能实现类似链表的操作，但是它们有很大的区别。下面将对它们进行介绍。

前向列表(Foward List)

前向列表是C++11中新增的列表，它和列表相比没有头部，只有一个指向第一个元素的指针。这种结构的好处是轻量级，内存占用小，插入和删除元素效率高。但缺点也显而易见，由于只有一个指针，访问元素时只能一次向后，不能向前，因此它的迭代器只有单向。使用前向列表需要引入头文件<forward_list>。

下面是一个简单的前向列表示例：

#include <forward_list>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    forward_list<int> fl {1, 2, 3, 4, 5, 6};
    fl.push_front(0);
    fl.erase_after(fl.begin());
    for (auto i : fl) {
        cout << i << " ";
    }
    return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个包含1到6的前向列表，并在其头部插入了元素0。我们将要删除第二个元素（即2），由于前向列表只能向后访问，在删除元素时需要使用erase_after函数。最后，我们遍历列表，输出了所有元素。输出结果为0 3 4 5 6。

列表 (List)

与前向列表不同，列表（list）是一个双向的链表结构，它包含头部和尾部，可以双向访问元素，删除和插入元素时效率也很高。但由于它的链表结构比较复杂，所以它比前向列表占用更多的内存。使用列表需要引入头文件<list>。

下面是一个简单的列表示例：

#include <list>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    list<int> l {1, 2, 3, 4, 5, 6};
    l.push_front(0);
    auto it = l.begin();
    advance(it, 2);
    l.erase(it);
    for (auto i : l) {
        cout << i << " ";
    }
    return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个包含1到6的列表，并在其头部插入了元素0。我们使用advance函数随机访问列表中的元素，将第三个元素（即3）删除，并遍历输出所有元素。输出结果为0 1 4 5 6。

总结

前向列表和列表都有各自的优点和缺点，根据实际应用的需求选择适合的容器是很重要的。如果你的应用中需要频繁插入或删除元素，并且只需要向后访问元素，那么选择前向列表是比较理想的；如果需要频繁双向访问元素，那么选择列表。