C++ STLのlistに要素を挿入する方法（先頭・末尾・任意の位置）

C++のSTL（標準テンプレートライブラリ）には、双方向リンクリストを実装した std::list が用意されています。この記事では、すでにいくつかの要素が格納されたリストに、新しい要素を挿入する方法を解説します。挿入できる位置は「先頭」「末尾」「任意の位置」の3パターンです。

要素の挿入方法の概要

• 先頭に挿入する場合：push_front() を使用します。
• 末尾に挿入する場合：push_back() を使用します。
• 任意の位置に挿入する場合：イテレータを初期化し、目的の位置まで移動させてから insert() を呼び出します。

それでは、実際のコードを見ながら具体的な使い方を確認していきましょう。

サンプルコード

#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;

void display(list<int> my_list){
    for (auto it = my_list.begin(); it != my_list.end(); ++it)
        cout << *it << " ";
}

int main() {
    int arr[] = {10, 41, 54, 20, 23, 69, 84, 75};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    list<int> my_list;

    for(int i = 0; i<n; i++){
        my_list.push_back(arr[i]);
    }

    cout << "List before insertion: ";
    display(my_list);

    // 先頭に100を挿入
    my_list.push_front(100);

    // 末尾に500を挿入
    my_list.push_back(500);

    // インデックス5の位置に1000を挿入
    list<int>::iterator it = my_list.begin();
    advance(it, 5);
    my_list.insert(it, 1000);

    cout << "\nList after insertion: ";
    display(my_list);
}

実行結果

List before insertion: 10 41 54 20 23 69 84 75
List after insertion: 100 10 41 54 20 1000 23 69 84 75 500

コードの解説

まず、配列の要素を push_back() でリストに格納し、挿入前の状態を表示しています。続いて、push_front(100) で先頭に100を、push_back(500) で末尾に500を追加します。

任意の位置への挿入では、begin() で取得したイテレータを advance(it, 5) によって5要素分進めます。この時点のリストは「100 10 41 54 20 23 69 84 75 500」なので、イテレータは5番目の要素「23」を指します。insert(it, 1000) を呼び出すと、その位置の直前に1000が挿入され、「20」と「23」の間に配置されます。

実行結果からも、先頭に100、末尾に500が追加され、リストの中央付近に1000が正しく挿入されていることが確認できます。なお、list はランダムアクセスをサポートしないため、任意の位置への移動には advance() のような線形探索が必要になる点に注意してください。