list源码4(参考STL源码--侯捷)：transfersplicemergereversesort

Posted 2021-01-17 ybf-yyj

list源码1(参考STL源码--侯捷):list节点、迭代器、数据结构

list源码2(参考STL源码--侯捷):constructor、push_back、insert

list源码3(参考STL源码--侯捷)：push_front、push_back、erase、pop_front、pop_back、clear、remove、unique

list源码4(参考STL源码--侯捷)：transfer、splice、merge、reverse、sort

 

transfer

list内部提供一个所谓的迁移技术：transfer，将某连续范围的元素迁移到某个指定的位置之前：

//将[first，last]内所有元素移动到position之前
void transfer(iterator position,iterator first,iterator last){
    if(position!=last){
        (*(link_type((*last.node).prev))).next=position.node; //1
        (*(link_type((*first.node).prev))).next=last.node; //2
        (*(link_type((*position.node).prev))).next=first.node; //3
        link_type temp=link_type((*position.node).prev); //4
        (*position.node).prev=(*last.node).prev; //5
        (*last.node).prev=(*first.node).prev; //6
        (*first.node).prev=temp; //7
    }
}

transfer所接受的[first,last]区间，可以存在同一个list里面，上述transfer并非公开接口，list的公开接口是splice；splice：将某个连续范围的元素从一个list移到另一个list的某个定点，使用如下：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    list<int> l1={0,1,2,3,4,5};
    int a[4]={11,12,13,14};
    list<int> l2={a,a+4};

    list<int>::iterator it=find(l1.begin(),l1.end(),3);
    list<int>::iterator first=l2.begin();
    list<int>::iterator last=l2.end();
    if(*it==3){
//        l1.splice(it,l2);
        l1.splice(it,l2,first,last);
    }

    for(auto i:l1) cout<<i<<‘ ‘;//0 1 2 11 12 13 14 3 4 5
    cout<<endl;

    l1.reverse();
    for(auto i:l1) cout<<i<<‘ ‘;//5 4 3 14 13 12 11 2 1 0
    cout<<endl;

    l1.sort();
    for(auto i:l1) cout<<i<<‘ ‘;//0 1 2 3 4 5 11 12 13 14
    cout<<endl;
    return 0;
}

View Code

splice

public:
    //将x接合于position之前
    void splice(iterator position,list& x){
        if(!x.empty()){
            transfer(position,x.begin(),x.end());
        }
    }
    //将i所指元素接合于position所指位置之前，position和i可指向同一list
    void splice(iterator position, list&, iterator i){
        iterator j=i;
        ++j;
        if(position==i||position==j) return;
        transfer(position,i,j);
    }
    //将[first，last]内的所有元素接合于position所指位置之前
    //position和[first，last]可指向同一个list
    //position不能位于[first,last]之内
    void splice(iterator position, list&, iterator first,iterator last){
        if(last!=first){
            transfer(position,first,last);
        }
    }

merge

//merge()将x合并到*this身上，两个list的内容都必须经过递增排序
template<class T,class Alloc>
void list<T,Alloc>::merge(list<T,Alloc>& x){
    iterator first1=begin();
    iterator last1=end();
    iterator first2=x.begin();
    iterator last2=x.end();
    
    //注意：前提是两个链表都经过递增排序
    while(first1!=last1&&first2!=last2){
        if(*first2<*first1){
            iterator next=first2;
            tranfer(first1,first2,++next);
            first2=next;
        }
        else
            ++first1;
        if(first2!=last2)
            transfer(last1,first2,last2);
    }
}

 reverse

//reverse()内容逆置
template<class T,class Alloc>
void list<T,Alloc>::reverse(){
    //以下判断：如果空链表或者仅有一个元素，就不进行任何操作
    //使用size()==0||size()==1来判断，虽然也可以，但是比较慢
    if(node->next==node||link_type(node->next)->next==node)
        return;
    iterator first=begin();
    ++first;
    while(first!=end()){
        iterator old=first;
        ++first;
        transfer(begin(),old,first);
    }
}

sort

//list不能使用STL算法sort()，必须使用自己的成员函数sort（）
//本函数采用quicksort（看代码好像不是快排，而是归并）
template<class T,class Alloc>
void list<T,Alloc>::sort(){
    //以下判断：如果空链表或者仅有一个元素，就不进行任何操作
    //使用size()==0||size()==1来判断，虽然也可以，但是比较慢
    if(node->next==node||link_type(node->next)->next==node)
        return;
    //新的list作为辅助数据存放区
    list<T,Alloc> carry;
    list<T,Alloc> counter[64];
    int fill=0;
    while(!empty()){
        carray.splice(carry.begin(),*this,begin());
        int i=0;
        while(i<fill&&!counter[i].empty()){
            counter[i].merge(carray);
            carray.swap(counter[i++]);
        }
        carray.swap(counter[i]);
        if(i==fill)
            ++fill;
    }
    for(int i=1;i<fill;++i){
        counter[i].merge(counter[i-1]);
    }
    swap(counter[fill-1]);
}

下面来解释一下sort的实现，以21，45，1，30，52，3，58，47，22，59，0，58为例：

1、counter[0]:21      注：counter[i]存放2ⁱ⁺¹个数，当达到第2ⁱ⁺¹个数时，移动数据到counter[i+1]中

2、counter[0]:21，45　　注：counter[0]元素已满

     counter0]:NULL 

     counter[1]:21，45

 

3、counter[0]:1

　  counter[1]:21，45

4、counter[0]:1，30　　注：counter[0]元素已满，利用merge合并counter[0]至counter[1]

　  counter[1]:21，45

      counter[0]:NULL

      counter[1]:1，30，21，45　　注：counter[1]元素已满,

      counter[0]:NULL

      counter[1]:NULL

      counter[2]:1，30，21，45

......

最后得到：

　  counter[0]:58

      counter[1]:0,59

      counter[2]:NULL

　  counter[3]:1，3，21，30，47，45，52，58

再次归并得到最后结果。

 

参考地址：https://blog.csdn.net/shoulinjun/article/details/19501811