我用c++实现的模板单链表类.并用一个一元多项式进行测试.

最近刚看完了严蔚敏老师的数据结构教程,看的过程并没有实践,现在准备把里面讲到的主要算法,数据结构进行一遍实践..加深理解

 

这个类还有一些小问题:

      里面的一些成员函数设计的并不是很好,并不能完全体现出OO精神(有些操作,比如GetHead(),GetTail()等破坏了类的封装性)..并且做多项式加法运算时,两个操作数双方的指数必须按升冥次序输入..(其实也可以增加一个成员函数对多项式链表建立后立即进行排序).

 

//MyList.h#ifndef MYLIST_H#define MYLIST_Htemplate<class T>class Node{public:Node(){next=NULL;}Node(T rhs):val(rhs){next=NULL;}T val;//结点的值Node<T> *next;//指向下一个结点};//定义结点类template<class T>class List{public:List():head(NULL),tail(NULL),length(0){InitList();}void DestoryList();//销毁链表void ClearList();//清除链表元素bool ListEmpty() const;//判断链表是否为空int ListLength() const;//返回链表长度bool GetElem(int i,Node<T>& elem) const;//返回链表里的第i个数据元素bool PriorElem(const Node<T>& cur,Node<T>& elem) const;//返回cur元素的前驱bool NextElem(const Node<T>& cur,Node<T>& elem) const;//返回cur元素的后继bool ListInsert(int i,T val);//在链表里的第i个数据元素前插入元素elembool ListDelete(int i/*,Node<T>& elem*/);//删除链表里的第i个数据元素,用elem返回bool InsertFirst(List<T>& list);//把list链表插入在第一个数据元素之前bool InsertLast(List<T>& list);//把list链表插入在最后一个数据元素之后bool InsertBefore(const T& val,List<T>& list);//在数据元素elem之前插入链表listbool InsertAfter(const T& val,List<T>& list);//在数据元素elem之后插入链表listbool GetHead(Node<T>* &head_val) const;//得到链表的头结点指针bool GetTail(Node<T>* &tail_val) const;//得到链表的尾结点指针void PrintList() const;//输出链表的元素private:void InitList();//初始化链表Node<T> *head;//指向链表头结点Node<T> *tail;//指向链表尾结点int length;//链表长度};//定义链表类class term//多项式的项{public:float coef;//系数int expn;//指数};class Polyn:public List<term>//多项式类{public:void CreatePolyn(int m);//建立m项的多项式void PrintPolyn();//打印多项式void AddPolyn(Polyn& rhs);//多项式相加};#include "MyList.cpp"#endif

 

//MyList.cpp#include "MyList.h"template<class T>bool operator==(const Node<T>& lhs,const Node<T>& rhs){if(lhs.val==rhs.val && lhs.next==rhs.next)return true;elsereturn false;}template<class T>void List<T>::InitList()//初始化链表{head=new Node<T>();tail=head;}template<class T>void List<T>::DestoryList()//销毁链表{ClearList();if(head!=tail)delete tail;delete head;head=NULL;tail=NULL;}template<class T>void List<T>::ClearList()//清除链表元素{T del_val;while(length>0)ListDelete(1,del_val);}template<class T>bool List<T>::ListEmpty() const//判断链表是否为空{if(head==tail)return true;return false;}template<class T>int List<T>::ListLength() const//返回链表长度{return length;}template<class T>T& List<T>::GetElem(int i)const//返回链表里第i个数据元素{if( i<1 || i>length )//i值不合法{throw i;}Node<T>* p=head;int cnt=0;while(cnt<i){p=p->next;cnt++;}return p->val;}template<class T>bool List<T>::PriorElem(const Node<T>& cur,Node<T>& elem) const//返回cur的前驱{Node<T>* p=head;while(p!=NULL){if(p->next)//防止对空链表操作{if(*(p->next)==cur){if(p!=head){elem=*p;return true;}}}p=p->next;}return false;}template<class T>bool List<T>::NextElem(const Node<T>& cur,Node<T>& elem) const//返回cur的后继{Node<T>* p=head;while(p->next!=NULL){if(*p==cur){elem=*(p->next);return true;}p=p->next;}return false;}template<class T>bool List<T>::ListInsert(int i,T val)//在i位置之前插入数据元素elem{if( i<1 || i>length+1 ){return false;}Node<T>* p=head;int cnt=0;while(cnt<i-1)//找到第i-1个位置{p=p->next;cnt++;}if(p){Node<T>* pElem=new Node<T>(val);pElem->next=p->next;p->next=pElem;length++;if(pElem->next==NULL)//设置尾指针tail=pElem;return true;}return false;}template<class T>bool List<T>::ListDelete(int i,T& val)//删除第i个位置的元素{if( length<1 || i<1 || i>length ){return false;}Node<T>* p=head;Node<T>* pre=NULL;int cnt=0;while(cnt<i){if(cnt==i-1)//保存i-1位置元素的指针pre=p;p=p->next;cnt++;}if(p && pre){pre->next=p->next;val=p->val;if(p->next==NULL)//设置尾指针{tail=pre->next;}delete p;length--;if(length==0)//链表长度为0，设置尾指针tail=head;return true;}return false;}template<class T>//在第一个数据元素前插入listbool List<T>::InsertFirst(List<T>& list){Node<T>* pTail=NULL;Node<T>* pHead=NULL;if(list.GetTail(pTail) && list.GetHead(pHead)){pTail->next=head->next;head->next=pHead->next;length+=list.ListLength();return true;}return false;}template<class T>bool List<T>::InsertLast(List<T>& list)//在最后一个数据元素前插入list{Node<T>* pHead=NULL;if(list.GetHead(pHead)){tail->next=pHead->next;length+=list.ListLength();return true;}return false;}template<class T>bool List<T>::InsertBefore(const T& val,List<T>& list)//在元素elem前插入list{Node<T>* pHead=NULL;Node<T>* pTail=NULL;Node<T>* p=head;while(p->next->val!=val)//记录元素elem前的一个指针{p=p->next;}if(list.GetHead(pHead) && list.GetTail(pTail)){pTail->next=p->next;p->next=pHead->next;length+=list.ListLength();return true;}return false;}template<class T>bool List<T>::InsertAfter(const T& val,List<T>& list)//在元素elem后插入list{Node<T>* pHead=NULL;Node<T>* pTail=NULL;Node<T>* p=head;while(p->val!=val)//记录元素elem前的一个指针{p=p->next;}if(list.GetHead(pHead) && list.GetTail(pTail)){pTail->next=p->next;p->next=pHead->next;length+=list.ListLength();return true;}return false;}template<class T>bool List<T>::GetHead(Node<T>* &head_val) const//获得头指针{if(head){head_val=head;return true;}return false;}template<class T>bool List<T>::GetTail(Node<T>* &tail_val) const//获得尾指针{if(tail){tail_val=tail;return true;}return false;}template<class T>void List<T>::PrintList() const//打印链表数据元素{Node<T>* p=head;while(p!=tail){p=p->next;cout<<p->val<<" ";}}

 

 

 //List.cpp#include <iostream>#include "MyList.h"using namespace std;int main(){Polyn p1,p2;p1.CreatePolyn(3);p2.CreatePolyn(3);p1.PrintPolyn();p2.PrintPolyn();p1.AddPolyn(p2);p1.PrintPolyn();/*List<int> list1;List<int> list2;List<int> list3;List<int> list4;for(int i=1;i<=10;i++){list1.ListInsert(i,i);list2.ListInsert(i,i+1);list3.ListInsert(i,i+2);list4.ListInsert(i,i+3);}cout<<"list1的长度为："<<list1.ListLength()<<" 打印list1链表元素："<<endl;list1.PrintList();cout<<"/nlist2的长度为："<<list2.ListLength()<<" 打印list2链表元素："<<endl;list2.PrintList();cout<<"/nlist3的长度为："<<list3.ListLength()<<" 打印list3链表元素："<<endl;list3.PrintList();cout<<"/nlist4的长度为："<<list4.ListLength()<<" 打印list4链表元素："<<endl;list4.PrintList();cout<<"/nlist3插入在list1头部→ ";list1.InsertFirst(list3);cout<<"打印list1链表元素："<<endl;list1.PrintList();cout<<"/nlist4插入在list2尾部→ ";list2.InsertLast(list4);cout<<"打印list2链表元素："<<endl;list2.PrintList();cout<<endl;cout<<"list1的长度为："<<list1.ListLength()<<" 打印list1链表元素："<<endl;list1.PrintList();cout<<"/nlist2的长度为："<<list2.ListLength()<<" 打印list2链表元素："<<endl;list2.PrintList();cout<<"/nlist3的长度为："<<list3.ListLength()<<" 打印list3链表元素："<<endl;list3.PrintList();cout<<"/nlist4的长度为："<<list4.ListLength()<<" 打印list4链表元素："<<endl;list4.PrintList();*/return 0;}