STL 容器 forward_list 完整操作指南：單向鏈表高效用法

容器特性

forward_list（C++11）實現單向鏈表，<forward_list>。特點：

• 任意位置 O(1) 插入/刪除，不支援隨機訪問
• 無大小成員，size() 需遍歷計算（C++11 無，C++20 有）
• 迭代器為前向迭代器，單向遍歷
• 比 list 節省空間（無前驅指針），適合不需雙向遍歷場景
• 插入/刪除不使其他迭代器失效

構造與賦值

forward_list c;                    // 空
forward_list c(c2);                // 複製
forward_list c = c2;               // 複製
forward_list c(move(c2));          // 移動
forward_list c(n);                 // n個默認值
forward_list c(n, val);            // n個val
forward_list c(beg, end);          // 範圍
forward_list c = {1,2,3};          // 初始化列表
c.assign({4,5,6});                      // 列表賦值
c.assign(n, val);                       // 重複值賦值
c.assign(beg, end);                     // 範圍賦值
c1.swap(c2); swap(c1, c2);              // 交換

元素訪問與迭代器

c.front()           // 首元素（無邊界檢查）
c.before_begin()    // 首前位置迭代器（關鍵：插入/刪除首元素需用它）
c.begin(), c.end()
c.cbefore_begin(), c.cbegin(), c.cend()

關鍵點：單向鏈表無 back()、push_back()、rbegin()。操作首元素前驅需 before_begin()。

插入與刪除操作

c.push_front(val)              // 首部插入
c.pop_front()                  // 首部刪除
c.insert_after(pos, val)       // pos後插入，返回新元素迭代器
c.insert_after(pos, n, val)    // pos後插入n個
c.insert_after(pos, beg, end)  // pos後插入範圍
c.insert_after(pos, init_list) // pos後插入列表
c.emplace_after(pos, args...)  // pos後原地構造
c.emplace_front(args...)       // 首部原地構造
c.erase_after(pos)             // 刪除pos後元素，返回下一個
c.erase_after(beg, end)        // 刪除範圍
c.remove(val)                  // 刪除所有值為val
c.remove_if(pred)              // 刪除滿足謂詞
c.resize(n) / c.resize(n, val) // 調整大小
c.clear()                      // 清空

特有修改操作

c.unique()           // 刪除相鄰重複（需有序配合sort）
c.unique(pred)       // 自定義相等判斷
c.splice_after(pos, c2)            // 移動c2所有元素到pos後
c.splice_after(pos, c2, it)        // 移動c2中it後元素
c.splice_after(pos, c2, beg, end)  // 移動c2範圍元素
c.merge(c2)        // 合併兩有序鏈表（c2變空）
c.merge(c2, comp)  // 自定義比較
c.sort() / c.sort(comp)  // 歸併排序 O(n log n)
c.reverse()        // 反轉鏈表

完整示例

forward_list l1 = {1,2,3,4}, l2 = {77,88,99};
l2.insert_after(l2.before_begin(), 99);
l2.push_front(10);
l2.insert_after(l2.before_begin(), {10,11,12,13});
// l2: 10 11 12 13 10 99 77 88 99

l1.insert_after(l1.before_begin(), l2.begin(), l2.end());
// l1: 10 11 12 13 10 99 77 88 99 1 2 3 4

l2.erase_after(l2.begin());                    // 刪除第2個
l2.erase_after(find(l2.begin(),l2.end(),99), l2.end()); // 刪除99後所有

l1.sort(); l2 = l1; l2.unique();  // 排序去重
l1.merge(l2);  // 合併有序表

輸出結果

initial:
 list1: 1 2 3 4
 list2: 77 88 99
6 new elems:
 list1: 1 2 3 4
 list2: 10 11 12 13 10 99 77 88 99
list2 into list1:
 list1: 10 11 12 13 10 99 77 88 99 1 2 3 4
 list2: 10 11 12 13 10 99 77 88 99
delete 2nd and after 99:
 list1: 10 11 12 13 10 99 77 88 99 1 2 3 4
 list2: 10 12 13 10 99
sorted and unique:
 list1: 1 2 3 4 10 10 11 12 13 77 88 99 99
 list2: 1 2 3 4 10 11 12 13 77 88 99
merged:
 list1: 1 1 2 2 3 3 4 4 10 10 10 11 11 12 12 13 13 77 77 88 88 99 99 99
 list2: (empty)