获取 std::list 的前 N 个元素？答案

【问题标题】：Get first N elements of std::list?获取 std::list 的前 N 个元素？
【发布时间】：2013-04-09 15:35:53
【问题描述】：

如果 N >= 列表大小（并且也处理 N = 0），获取作为 std::list 的前 N 个元素或整个列表的新列表的正确且安全的方法是什么？

更新

其实我并不一定需要新的列表，我只是想在后续代码中对列表的子集进行操作。我认为创建一个新列表是一种合理的方法（注意列表大小通常小于 50）。

【问题讨论】：

您有可能不想想对输入或结果使用std::list。在大多数情况下，std::vector 会让生活变得更简单。大多数算法都在定义的范围内工作，这将允许您对正确的子集进行操作而无需复制。
@JerryCoffin 我需要在获取子集之前对列表进行排序，这会影响使用向量的决定吗？
是的——它使矢量成为更好的选择。如果只想要N个最大（或最小）的物品，可以使用std::nth_element来获取。

标签： c++ visual-c++-2010 stdlist

【解决方案1】：

std::list<int> a;
size_t n = 13;
auto end = std::next(a.begin(), std::min(n, a.size()));

创建一个包含第一个列表的前 n 个元素的新列表：

std::list<int> b(a.begin(), end);

或填充现有列表：

std::list<int> b;
std::copy(a.begin(), end, std::back_inserter(b));

【讨论】：

我看了看，我不认为std::advance 会照顾到最后。至少标准只是让它推进迭代器。它没有提到检查。
你为什么不能简单地做a.begin() + n？
@0x499602D2，它是一个双向迭代器。 std::next 无论如何都可以使用。
由于 OP 谈到“新列表”，因此使用两个迭代器构造函数构造 b 可能更有意义。
你为什么用operator+代替std::next来破坏你的代码，它不能用于列表迭代器？

【解决方案2】：

template<typename T>
std::list<T> first_n(const std::list<T> &in, std::size_t n) {
    return std::list<T> out{in.begin(),
      std::next(in.begin(), std::min(in.size(), n))};
}

【讨论】：

为了“返回”一个列表，我总是将空列表作为参数传递给函数。您在这里执行的方式是否具有返回参数没有的成本影响？作为一名 C# 程序员，我更喜欢这种方式，但我读过的大部分内容都建议不要通过 return 语句返回容器。
@User 请参阅stackoverflow.com/questions/753312/… - 在所有现代编译器中返回容器将与获取输出参数一样有效。

【解决方案3】：

// list<int> input;
list<int> output;
for (list<int>::const_iterator i = input.begin(); i != input.end() && N > 0; ++i, --N)
    output.push_back(*i);

【讨论】：

我想没有其他人同意迭代列表两次，而你可以像这样轻松避免它是愚蠢的悲观。
@BenjaminLindley：你是什么意思？您说这是比其他答案更好还是不如其他答案？其他答案是否会导致列表被迭代两次？
@User：是的，我是说这个答案可能更有效，尽管可能不是很多。其他答案使用std::next 来查找用于初始化第二个列表的结束迭代器。对于像std::vector 或std::deque 这样的容器，这将是一个便宜的操作，因为它们具有随机访问迭代器。但是对于std::list，由于它有双向迭代器，它需要遍历列表中的每一项，直到N。然后当你初始化第二个列表时，你需要再次迭代。

【解决方案4】：

在你的问题中注意到说

其实我不一定需要新的列表，我只是想操作后续代码中列表的子集

Form C++17 可以使用std::for_each_n

例如，让列表中的前 N (4) 个数字平方。

示例1：就地修改：

    std::list<int> nums{ 1,2,3,4,5,6,7,8 };

    //MAKE NOTE OF SENDING ARGUMENT AS A REFERENCE (int& num)
    std::for_each_n(nums.begin(), 4, [](int& num) { num = num * num; });

    //PRINT
    for (auto n : nums)
        std::cout << n << "  ";

示例 2：修改并将它们放在不同的列表中：

    std::list<int> nums2{ 1,2,3,4,5,6,7,8 };
    std::list<int> newNums;

    //MAKE NOTE OF CAPTURE [&}, newNums EXPOSED INSIDE LAMBDA.
    std::for_each_n(nums2.begin(), 4, [&](int num) {newNums.push_back(num * num); });
    
    //PRINT
    for (auto n : newNums)
        std::cout << n << "  ";

还有一个重载可用于指定执行策略，需要包含“执行”标头。所以下面的代码使用并行执行策略执行，对于并行处理巨大的列表很有用。

std::for_each_n(std::execution::par,nums.begin(), 4, [](int& num) { num = num * num; });

【讨论】：