C++ STLのforward_list::reverse()関数の使い方と動作を徹底解説

本記事では、C++標準テンプレートライブラリ（STL）に含まれる forward_list::reverse() 関数の動作について、具体例を交えながら詳しく解説します。

フォワードリスト（forward_list）とは

フォワードリストは、単方向連結リスト（片方向リンクリスト）として理解できます。要素をたどれるのは前方方向のみで、後方へさかのぼることはできません。一方、通常の list は双方向連結リストであり、各要素が「次の要素へのリンク」と「前の要素へのリンク」の2つのリンクを持っているため、前後どちらの方向にも走査できます。

フォワードリストは前方へのリンクを1つだけ保持すればよいため、その分メモリ消費が抑えられ、高速に動作します。また、要素の挿入・削除も定数時間 O(1) で行えるという大きな特徴があります。

forward_list::reverse() 関数とは

forward_list::reverse() は、C++標準テンプレートライブラリ（STL）に用意された関数で、フォワードリスト内の要素の並び順を反転させるために使用されます。

構文

forwardlist_name.reverse()

パラメータ

この関数は引数（パラメータ）を一切取りません。

戻り値

この関数には戻り値がありません。リストの順序を反転させる処理のみを実行します。

使用例

入力：要素のリスト：57 99 54 34 84
出力：反転後のリスト：84 34 54 99 57

入力：要素のリスト：40 30 60 90 70
出力：反転後のリスト：70 90 60 30 40

プログラムの処理の流れ

• まずフォワードリストを初期化します。

• reverse() 関数を適用する前に、フォワードリストの内容を出力します。

• C++のヘッダファイルで提供されている reverse() 関数を呼び出します。

• 反転後のフォワードリストを表示します。

サンプルコード

// forward_list::reverse() の動作を示すC++コード
#include <iostream>
#include <forward_list>
using namespace std;

int main() {
    // フォワードリストの初期化
    forward_list<int> flist = {10, 20, 30, 40, 50};

    cout << "要素のリスト : ";
    for (auto it = flist.begin(); it != flist.end(); ++it)
        cout << *it << " ";

    // リストを反転する関数の呼び出し
    flist.reverse();

    cout << "\n反転後のリスト : ";
    for (auto it = flist.begin(); it != flist.end(); ++it)
        cout << *it << " ";

    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、以下のような出力が得られます。

要素のリスト : 10 20 30 40 50
反転後のリスト : 50 40 30 20 10