单链表模板类
#include<iostream> #include<cstdio> using namespace std; template <class T> //模板类 class Link //单链表结点类 { public: T data; //结点数据域 Link<T> *next; //指向下一结点的指针 Link(const T info,Link<T> *nextValue=NULL) //带有元素内容和下一结点指针的构造函数,下一结点的指针为默认参数,若不输入默认为空 { data=info; next=nextValue; } Link(const Link<T> *nextValue) //带有下一结点指针的构造函数 { next=nextValue; } Link() //无参数的构造函数 { next=NULL; } //上述三个函数为Link的构造函数及其重载 }; template <class T> class InkList //单链表类 { private: Link<T> *head,*tail; //头指针和尾指针,其中头指针不储存元素 int curLen; //单链表当前元素数 Link<T> * setPos(const int i); //返回下标为i的元素地址,函数类型为Link<T>的指针类型 public: InkList() //单链表的无参数构造函数构造函数 { head=tail=new Link<T>; curLen=0; } ~InkList() //单链表的析构函数 { Link<T> *tmp; while(head!=NULL) //从头结点开始逐个删除结点 { tmp=head; head=head->next; delete tmp; } } bool isEmpty(); //若链表为空,返回true void clear(); //清空链表,保留头结点 int length(); //返回链表存储元素个数 bool insFirst(const T value); //将value插入链表头结点之后 bool append(const T value); //将value插入链表尾节点之后 bool delFirst(); //删除头结点之后的第一个元素 bool delEnd(); //删除尾节点所指向的元素 void returnEnd(T &value); //用变量value返回尾结点的元素值 bool insert(const int p,const T value); //在下标为p的位置插入value bool deleteElem(const int p); //删除下标为p位置的元素 bool getValue(const int p,T &value); //用变量value返回下标为p的元素 bool setValue(const int p,const T value); //设置下标为p的元素值为value bool getPos(int &p,const T value); //用变量p返回第一个元素值为value的元素下标 void display(); //输出链表的元素个数和每个元素的值 }; template <class T> Link<T> * InkList<T>::setPos(const int i) //返回下标为i的元素地址 { //在类的外部实现类的函数时,要用 函数类型 类名::函数名(参数) 的方式实现 int coun=-1; //计数器初始化为-1,若i为-1,直接返回头结点 Link<T> *p; p=head; while(p!=NULL&&coun<i) //从头节点开始逐个访问直到无结点可访问或找到i结点 { p=p->next; coun++; } if(coun==i) //若找到i结点,返回它的指针 return p; else //没找到返回NULL return NULL; } template <class T> bool InkList<T>::isEmpty() //若链表为空,返回true { if((head->next)==NULL) //头尾节点相同,表示没有元素,返回true return true; else return false; //还有其他种实现方法,如curLen为0返回true } template <class T> void InkList<T>::clear() //清空链表,保留头结点 { Link<T> *p,*q; //p指向要删除的结点的下一结点,q指向要删除的结点 p=head->next; //头结点不要删除,p首先指向第一个元素 head->next=NULL; tail=head; curLen=0; while(p!=NULL) { q=p; //先将p的地址赋给q,在让p指向下一结点,最后删除q指向的元素 p=p->next; delete q; } } template <class T> int InkList<T>::length() //返回链表存储元素个数 { return curLen; } template <class T> bool InkList<T>::insFirst(const T value) //将value插入链表头结点之后 { if((head->next)==NULL) //链表为空时,插入元素后要修改尾指针 { Link<T> *p=new Link<T>(value); //p指向一个新建的Link对象,它的值为value head->next=p; tail=p; } else //链表不空时,插入元素的next指针要指向当前第一个元素 { Link<T> *p=new Link<T>(value,head->next); head->next=p; } curLen++; //链表长度+1 return true; } template <class T> bool InkList<T>::append(const T value) //将value插入链表尾节点之后 { Link<T> *p=new Link<T>(value); tail->next=p; tail=p; curLen++; return true; } template <class T> bool InkList<T>::delFirst() //删除头结点之后的第一个元素 { if(head->next!=NULL) { Link<T> *p; p=head->next; if(tail==p) tail=head; head->next=p->next; delete p; curLen--; return true; } else { cout << "The link is empty" <<endl; return false; } } template <class T> bool InkList<T>::delEnd() //删除尾节点所指向的元素 { if(tail==head) { cout << "The link is empty" <<endl; return false; } else { Link<T> *p,*q; //p指向最后一个结点,q指向它的前驱 p=head; while(p->next!=NULL) { q=p; p=p->next; } //另一种实现方法 //p=tail; //q=setPos(curLen-2); delete p; tail=q; //尾节点元素被删除,q成为新的尾节点 q->next=NULL; //将q的next置空 curLen--; return true; } } template <class T> void InkList<T>::returnEnd(T &value) //用变量value返回尾结点的元素值 { if(tail==head) { cout << "The List is empty" <<endl; return; } else { value=tail->data; } } template <class T> bool InkList<T>::insert(const int i,const T value) //在下标为p的位置插入value { if(i<0||i>curLen-1) //判断位置是否合法 { cout << "Illegal insert position" <<endl; return false; } Link<T> *p,*q; //q为新插入结点,p为它的前驱 p=setPos(i-1); q=new Link<T>(value,p->next);//先将q的next指向p的next,再修改p的next p->next=q; if(p==tail) tail=q; curLen++; return true; } template <class T> bool InkList<T>::deleteElem(const int i) //删除下标为p位置的元素 { Link<T> *p,*q; //q为要删除的结点,p为它的前驱 if((p=setPos(i-1))==NULL||p==tail) { cout << "Illegal delete position" <<endl; return false; } else { q=p->next; if(q==tail) //若删除的为尾节点,修改尾指针 tail=p; p->next=q->next; //先将p的next修改为q的next,再删除q delete q; curLen--; return true; } } template <class T> bool InkList<T>::getValue(const int i,T &value) //用变量value返回下标为p的元素 { Link<T> *p; if((p=setPos(i))!=NULL) { value = p->data; return true; } else { cout << "Illegal inquire position" <<endl; return false; } } template <class T> bool InkList<T>::setValue(const int i,const T value) //设置下标为p的元素值为value { Link<T> *p; if((p=setPos(i))!=NULL) { p->data=value; return true; } else { cout << "Illegal modify position" << endl; return false; } } template <class T> bool InkList<T>::getPos(int &i,const T value) //用变量p返回第一个元素值为value的元素下标 { if(head->next==NULL) { cout << "The list is empty" <<endl; return false; } Link<T> *p; p=head->next; int coun=0; while(p->next!=NULL&&(p->data)!=value) { p=p->next; coun++; } if((p->data)==value) { i=coun; return true; } else { cout << "non-existed" <<endl; return false; } } template <class T> void InkList<T>::display() //输出链表的元素个数和每个元素的值 { Link<T> *p; p=head; int coun=0; cout << "length:" << curLen <<endl; while(p->next!=NULL) { p=p->next; cout << coun++ <<":" <<p->data <<endl; } cout << "tail:" << tail->data <<endl; } /* 设基本操作为 清空链表(clear)、返回链表长度(length)、判断链表是否为空(isEmpty) 1.限制单链表除基本操作外只能够使用 头插法(insFirst)/push、删除第一个元素(delFirst)/pop、 返回首个元素的值(getValue(0,T &value))/top 则单链表变为栈 2.限制单链表除基本操作外只能够使用 尾插法(insEnd)/push、删除第一个元素(delFirst)/pop、 返回首个元素的值(getValue(0,T &value))/front、返回末尾元素的值(returnEnd) 则链表变为队列 */ int main() { InkList<int> l; int a; for(int i=0;i<20;i++) { l.append(i); } l.display(); l.delEnd(); l.display(); l.clear(); l.display(); for(int i=0;i<20;i++)l.insFirst(i); l.display(); l.delFirst(); l.display(); l.returnEnd(a); cout << a <<endl; l.insert(0,233); l.insert(19,244); l.insert(20,255); l.insert(22,555); l.display(); l.deleteElem(0); l.deleteElem(20); l.display(); l.getValue(0,a);cout << a <<endl; l.getValue(19,a);cout << a <<endl; l.setValue(19,999); l.display(); l.getPos(a,999);cout << a <<endl; l.getPos(a,18);cout << a <<endl; return 0; }