C++ list

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>

int main() {
    // 1. 多种构造方式
    std::list<int> lst1;                          // 空list
    std::list<int> lst2(3, 10);                   // 3个元素，均为10
    std::list<int> lst3 = {1, 2, 3, 4, 5};        // 列表初始化
    std::list<int> lst4(lst3.begin(), --lst3.end());  // 迭代器范围构造
    std::list<int> lst5(lst3);                    // 拷贝构造

    // 2. 元素添加操作
    lst1.push_back(20);                  // 尾部添加
    lst1.push_back(30);
    lst1.emplace_back(40);               // 尾部直接构造
    
    lst1.push_front(10);                 // 头部添加
    lst1.emplace_front(5);               // 头部直接构造

    // 在指定位置插入（list的优势操作）
    auto it = lst1.begin();
    std::advance(it, 2);                 // 移动迭代器到位置2
    lst1.insert(it, 15);                 // 在位置2插入15
    lst1.emplace(it, 18);                // 在当前迭代器位置直接构造

    // 3. 元素访问操作
    std::cout << "lst3第一个元素: " << lst3.front() << std::endl;
    std::cout << "lst3最后一个元素: " << lst3.back() << std::endl;

    // 注意：list不支持[]和at()访问，必须通过迭代器访问元素

    // 4. 迭代器遍历
    std::cout << "lst1所有元素: ";
    for (std::list<int>::iterator iter = lst1.begin(); iter != lst1.end(); ++iter) {
        std::cout << *iter << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 5. 反向遍历
    std::cout << "lst3反向遍历: ";
    for (auto iter = lst3.rbegin(); iter != lst3.rend(); ++iter) {
        std::cout << *iter << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 6. 范围for循环遍历
    std::cout << "lst2所有元素: ";
    for (const auto& elem : lst2) {
        std::cout << elem << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 7. 元素修改操作（必须通过迭代器）
    it = lst3.begin();
    std::advance(it, 2);
    *it = 100;                           // 通过迭代器修改元素

    // 8. 删除操作
    lst3.pop_back();                     // 删除尾部元素
    lst1.pop_front();                    // 删除头部元素
    
    // 删除指定位置元素
    it = lst1.begin();
    std::advance(it, 3);
    lst1.erase(it);                      // 删除迭代器指向的元素
    
    // 范围删除
    auto start = lst3.begin();
    auto end = lst3.begin();
    std::advance(end, 2);
    lst3.erase(start, end);              // 删除范围元素
    
    // 条件删除
    lst3.remove(100);                    // 删除所有值为100的元素
    
    // 条件删除（使用谓词）
    lst1.remove_if([](int x) { return x > 25; });  // 删除所有大于25的元素

    // 9. 容器属性与操作
    std::cout << "lst1当前大小: " << lst1.size() << std::endl;
    std::cout << "lst3是否为空: " << (lst3.empty() ? "是" : "否") << std::endl;
    
    // 排序（list自带的排序方法，而非std::sort）
    lst1.sort();
    std::cout << "排序后lst1: ";
    for (const auto& elem : lst1) {
        std::cout << elem << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    // 反转
    lst1.reverse();
    std::cout << "反转后lst1: ";
    for (const auto& elem : lst1) {
        std::cout << elem << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    // 10. 合并两个已排序的list
    std::list<int> a = {1, 3, 5};
    std::list<int> b = {2, 4, 6};
    a.merge(b);                          // 合并到a，b变为空
    std::cout << "合并后a: ";
    for (const auto& elem : a) {
        std::cout << elem << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}