ep7_5.h
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上传日期:2022-07-12
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源码类别:

书籍源码

开发平台:

Visual C++

  1. /*7.5 试为单链表类模板设计一个将链表逆转的成员函数。要求不删除原结点,
  2. 也不另建一个链表来取代,而是通过改变指针域的链接方向来逆转链表。
  3. 解法1:用向后生成**/
  4. #include<iostream>
  5. using namespace std;
  6. //首先看结点组织,采用结点类,凡与结点数据和指针操作有关函数作为成员函数
  7. template<typename T>class List;
  8. template<typename T>class Node{
  9. T info;                                     //数据域
  10. Node<T> *link;                             //指针域
  11. public:
  12. Node();                                   //生成头结点的构造函数
  13. Node(const T & data);//生成一般结点的构造函数
  14. void InsertAfter(Node<T>* P);                 //在当前结点后插入一个结点
  15. Node<T>* RemoveAfter();           //删除当前结点的后继结点,返回该结点备用
  16. T & Getinfo();//增加取数据域函数
  17. friend class List<T>;
  18. //以List为友元类,List可直接访问Node的私有函数,与结构一样方便,但更安全
  19. };
  20. template <typename T> Node<T>::Node(){link=NULL;}
  21. template <typename T> Node<T>::Node(const T & data){
  22. info=data;
  23. link=NULL;
  24. }
  25. template<typename T>void Node<T>::InsertAfter(Node<T>* p){
  26. p->link=link;
  27. link=p;
  28. }
  29. template<typename T>Node<T>* Node<T>::RemoveAfter(){
  30. Node<T>* tempP=link;
  31. if(link==NULL) tempP=NULL;                 //已在链尾,后面无结点
  32. else link=tempP->link;
  33. return tempP;
  34. }
  35. template<typename T> T & Node<T>::Getinfo(){return info;}//增加取数据域函数
  36. //再定义链表类,选择常用操作:包括建立有序链表、搜索遍历、插入、删除、取数据等
  37. template<typename T>class List{
  38. Node<T> *head,*tail;//链表头指针和尾指针
  39. public:
  40. List();             //构造函数,生成头结点(空链表)
  41. List(List<T> &);       //拷贝构造函数
  42. ~List();                                   //析构函数
  43. List& operator=(List<T>&);
  44. void MakeEmpty();                              //清空一个链表,只余表头结点
  45. Node<T>* Find(T data);           //搜索数据域与data相同的结点,返回该结点的地址
  46. int Length();                                //计算单链表长度
  47. void PrintList();                    //打印链表的数据域
  48.     void InsertFront(Node<T>* p);      //可用来向前生成链表,在表头插入一个结点
  49. void InsertRear(Node<T>* p);       //可用来向后生成链表,在表尾添加一个结点
  50. void InsertOrder(Node<T> *p);  //按升序生成链表
  51. Node<T>*CreatNode(T data);             //创建一个结点(孤立结点)
  52. Node<T>*DeleteNode(Node<T>* p);        //删除指定结点
  53. Node<T>*RemoveAll(T &);/*删除链表中所有数据域为指定值的结点*/
  54. Node<T>*GetNode(int);/*取出链表中第K个元素(从1开始计数)*/
  55. void Reverse();//翻转链表
  56. };
  57. template<typename T>List<T>::List(){
  58. head=tail=new Node<T>();
  59. }
  60. template<typename T>List<T>::List(List<T> & ls){  //拷贝构造函数
  61. Node<T>* TempP=ls.head->link,*P1;
  62. head=tail=new Node<T>();
  63. while(TempP!=NULL){
  64. P1=new Node<T>(TempP->info);
  65. P1->link=tail->link;//向后生成list1
  66. tail->link=P1;
  67. tail=P1;
  68. TempP=TempP->link;
  69. }
  70. }
  71. template<typename T>List<T>::~List(){
  72. MakeEmpty();
  73. delete head;
  74. }
  75. template<typename T>List<T>& List<T>::operator=(List<T>& ls){
  76. Node<T>* TempP=ls.head->link,*P1;
  77. MakeEmpty();
  78. while(TempP!=NULL){
  79. P1=new Node<T>(TempP->info);
  80. P1->link=tail->link;//向后生成list1
  81. tail->link=P1;
  82. tail=P1;
  83. TempP=TempP->link;
  84. }
  85. return *this;
  86. }
  87. template<typename T>void List<T>::MakeEmpty(){
  88. Node<T> *tempP;
  89. while(head->link!=NULL){
  90. tempP=head->link;
  91. head->link=tempP->link;  //把头结点后的第一个节点从链中脱离
  92. delete tempP;            //删除(释放)脱离下来的结点
  93. }
  94. tail=head;  //表头指针与表尾指针均指向表头结点,表示空链
  95. }
  96. template<typename T> Node<T>* List<T>::Find(T data){
  97. Node<T> *tempP=head->link;
  98. while(tempP!=NULL&&tempP->info!=data) tempP=tempP->link;
  99. return tempP;        //搜索成功返回该结点地址,不成功返回NULL
  100. }
  101. template<typename T>int List<T>::Length(){
  102. Node<T>* tempP=head->link;
  103. int count=0;
  104. while(tempP!=NULL){
  105. tempP=tempP->link;
  106. count++;
  107. }
  108. return count;
  109. }
  110. template<typename T>void List<T>::PrintList(){
  111. Node<T>* tempP=head->link;
  112. while(tempP!=NULL){
  113. cout<<tempP->info<<'t';
  114. tempP=tempP->link;
  115. }
  116. cout<<endl;
  117. }
  118. template<typename T>void List<T>::InsertFront(Node<T> *p){
  119. p->link=head->link;
  120. head->link=p;
  121. if(tail==head) tail=p;
  122. }
  123. template<typename T>void List<T>::InsertRear(Node<T> *p){
  124. p->link=tail->link;
  125. tail->link=p;
  126. tail=p;
  127. }
  128. template<typename T>void List<T>::InsertOrder(Node<T> *p){
  129. Node<T> *tempP=head->link,*tempQ=head;        //tempQ指向tempP前面的一个节点
  130. while(tempP!=NULL){
  131. if(p->info<tempP->info)break; //找第一个比插入结点大的结点,由tempP指向
  132. tempQ=tempP;
  133. tempP=tempP->link;
  134. }
  135. tempQ->InsertAfter(p); //插在tempP指向结点之前,tempQ之后
  136. if(tail==tempQ) tail=tempQ->link;
  137. }
  138. template<typename T>Node<T>* List<T>::CreatNode(T data){//建立新节点
  139. Node<T>*tempP=new Node<T>(data);
  140. return tempP;
  141. }
  142. template<typename T>Node<T>* List<T>::DeleteNode(Node<T>* p){
  143. Node<T>* tempP=head;
  144. while(tempP->link!=NULL&&tempP->link!=p) tempP=tempP->link;
  145. if(tempP->link==tail) tail=tempP;
  146. return tempP->RemoveAfter();       //本函数所用方法可省一个工作指针,与InsertOrder比较
  147. }
  148. template<typename T> Node<T>* List<T>::RemoveAll(T &p){/*利用已有的DeleteNode()*/
  149. bool b=false;
  150. Node<T>*TempP=head->link,*TempR=NULL;
  151. while(TempP!=NULL){/*也可以利用尾指针*/
  152. if(TempP->info==p){
  153. delete TempR;  //释放上次找到的结点,第1次时因TempR为NULL不会出错
  154. TempR=DeleteNode(TempP);
  155. }
  156. TempP=TempP->link;
  157. }
  158. return TempR;         //仅返回最后一次找到的结点
  159. }
  160. template<typename T> Node<T>* List<T>::GetNode(int i){/*取出链表中第K个元素(从1开始计数)*/
  161. Node<T>*TempP=head->link;
  162. int j=1;
  163. if(i<0) return NULL;
  164. if(i==0) return head;
  165. while(TempP!=NULL&&j<i){
  166. TempP=TempP->link;
  167. j++;
  168. }
  169. return TempP;
  170. }
  171. template<typename T> void List<T>::Reverse(){//链表翻转函数
  172. Node<T>*p1,*tempP,*tempQ;
  173. if(head==tail||head->link==tail) return;//空链表和单结点链表不必处理
  174. p1=new Node<T>();
  175. p1->link=head->link;//p1形成一个过渡带头结点的链表
  176. tail=head;
  177. head->link=NULL;
  178. while(p1->link!=NULL){//链表有头结点可以保证算法无特殊结点
  179. tempP=p1;
  180. while(tempP->link!=NULL){
  181. tempQ=tempP;
  182. tempP=tempP->link;
  183. };//找到p1链的链尾tempP;
  184. tempQ->link=NULL; //p1结点后的第一个节点从链中脱离
  185. InsertRear(tempP); //脱离下来的结点重新向前生成翻转后的新链表
  186. }
  187. }