数据结构（用面象对象方法与C++语言描述）线性表
来源：互联网 发布：排序算法 比较 编辑：程序博客网 时间：2024/06/08 16:41
#include <iostream>//顺序表 Page47using namespace std;#include <stdlib.h>const int defaultSize=100;template <class T>class SeqList{protected: T *data; int maxSize; int last; void reSize(int newSize);public: SeqList(int sz=defaultSize); SeqList(SeqList<T>& L); ~SeqList(){delete[] data;} int Size()const{return maxSize;} int Length()const{return last+1;} int Search(T& x)const; int Locate(int i)const; bool getData(int i,T& x) const {if(i>0&&i<last+1) {x=data[i-1];return true;}else return false;} void setData(int i,T& x)const {if(i>0&&i<=last+1) data[i-1]=x;} bool Insert(int i,T& x); bool Remove(int i,T& x); bool IsEmpty(){return(last==-1)?true:false;} bool IsFull(){return(last==maxSize-1)?true:false;} void input(); void output(); SeqList<T> operator=(SeqList<T>& L);};template <class T>SeqList<T>::SeqList(int sz){ if(sz>0){ maxSize=sz;last=-1; data=new T[maxSize]; if(data==NULL) {cerr<<"存储分配错误！"<<endl;exit(1);} }}//构造函数与复制构造函数template <class T>SeqList<T>::SeqList(SeqList<T>& L){ maxSize=L.Size();last=L.Length()-1;T value; data=new T[maxSize]; if(data==NULL) {cerr<<"存储分配错误！"<<endl;exit(1);} for(int i=1;i<=last+1;i++) {L.getData(i,value);data[i-1]=value;}}template<class T>void SeqList<T>::reSize(int newSize){ if(newSize<=0) {cerr<<"无效的数组大小"<<endl;return;} if(newSize!=maxSize){ T *newarray=new T[newSize]; if(newarray==NULL) {cerr<<"存储分配错误"<<endl;exit(1);} int n=last+1; T *srcptr=data; T *destptr=newarray; while(n--)*destptr++=*srcptr++; delete []data; data=newarray;maxSize=newSize; }}//搜索与定位template<class T>int SeqList<T>::Search(T& x)const{ for(int i=0;i<=last;i++) if(data[i]==x) return i+1; return 0;}template<class T>int SeqList<T>::Locate(int i)const{ if(i>=1&&i<=last+1) return i; else return 0;}//插入与删除template<class T>bool SeqList<T>::Insert(int i, T &x){ if(last==maxSize-1) return false; if(i<0||i>last+1) return false; for(int j=last;j>=i;j--) data[j+1]=data[j]; data[i]=x; last++; return true;}template<class T>bool SeqList<T>::Remove(int i, T &x){ if(last==-1) return false; if(i<1||i>last+1) return false; x=data[i-1]; for(int j=i;j<=last;j++) data[j-1]=data[j]; last--; return true;}//输入输出和赋值template<class T>void SeqList<T>::input(){ cout<<"开始建立顺序表，请输入表中元素个数："; while(1){ cin>>last; if(last<=maxSize-1) break; cout<<"表元素个数有误，范围不能超过"<<maxSize-1<<": "; } for(int i=0;i<last;i++) {cin>>data[i];cout<<i+1<<endl;}}template<class T>void SeqList<T>::output(){ cout<<"顺序表当前元素最后位置为："<<last<<endl; for(int i=0;i<=last;i++) cout<<"#"<<i+1<<":"<<data[i]<<endl;}#include <iostream>//单链表模板 Page62using namespace std;template<class T>struct LinkNode{ T data; LinkNode<T> *link; LinkNode(LinkNode<T> *ptr=NULL){link=ptr;} LinkNode(const T&item,LinkNode<T> *ptr=NULL){data=item;link=ptr;}};template<class T>class List{public: List(){first=new LinkNode<T>;} List(const T&x) {first=new LinkNode<T>(x);} List(List<T>& L); ~List(){makeEmpty();} void makeEmpty(); int Length()const; LinkNode<T> *getHead()const{return first;} LinkNode<T> *Search(T x); LinkNode<T> *Locate(int i); bool getData(int i,T& x)const; void setData(int i,T& x); bool Insert(int i,T& x); bool Remove(int i,T& x); bool IsEmpty()const {return first->link==NULL?true:false;} bool IsFull()const{return false;} void Sort(); void input(); void output(); List<T>& operator=(List<T>& L);protected: LinkNode<T> *first;};//复制构造函数template <class T>List<T>::List(List<T>& L){ T value; LinkNode<T> *srcptr=L.getHead(); LinkNode<T> *destptr=first=new LinkNode<T>; while(srcptr->link!=NULL){ value=srcptr->link->Data; destptr->link=new LinkNode<T>(value); destptr=destptr->link; srcptr=srcptr->link; } destptr->link=NULL;};//将链表置为空表template <class T>void List<T>::makeEmpty(){ LinkNode<T> *q; while(first->link!=NULL){ q=first->link; first->link=q->link; delete q; }};//计算带附加头结点的单链表长度template <class T>int List<T>::Length()const{ LinkNode<T> *p=first->link;int count=0; while(p!=NULL) {p=p->link;count++;} return count;};//在表中搜索含数据x的结点，搜索成功时返回结点地址template <class T>LinkNode<T>* List<T>::Search(T x){ LinkNode<T> *current=first->link; while(current!=NULL) if(current->data==x) break; else current=current->link; return current;};//定位函数，返回表中第i个元素的地址，i<0或超出结点个数返回NULLtemplate <class T>LinkNode<T>* List<T>::Locate(int i){ if(i<0) return NULL; LinkNode<T> *current=first;int k=0; while(current!=NULL&&k<i) {current=current->link;k++;} return current;};//取出链表中第i个元素的值template <class T>bool List<T>::getData(int i, T &x)const{ if(i<0) return NULL; LinkNode<T> *current=Locate(i); if(current==NULL) return false; else{x=current->data;return true;}};//给链表中第i个元素赋值xtemplate <class T>void List<T>::setData(int i, T &x){ if(i<=0) return; LinkNode<T> *current=Locate(i); if(current==NULL) return; else current->data=x;};//将新元素x插在链表中第i个结点之后template <class T>bool List<T>::Insert(int i, T &x){ LinkNode<T> *current=Locate(i); if(current==NULL) return false; LinkNode<T> *newNode=new LinkNode<T>(x); if(newNode==NULL) {cerr<<"存储分配错误！"<<endl;exit(1);} newNode->link=current->link; current->link=newNode; return true;};//将链表中第i个元素删去，通过引用型参数x返回该元素的值template <class T>bool List<T>::Remove(int i, T &x){ LinkNode<T> *current=Locate(i-1); if(current==NULL||current->link==NULL) return false; LinkNode<T> *del=current->link; current->link=del->link; x=del->data;delete del; return true;};//单链表的输出函数template <class T>void List<T>::output(){ LinkNode<T> *current=first->link; while(current!=NULL){ cout<<current->data<<endl; current=current->link; }};//重载函数：赋值操作，形如A＝B，其中A是调用此操作的List对象，B是与引用型参数L结合的实参template <class T>List<T>& List<T>::operator=(List<T> &L){ T value; LinkNode<T> *srcptr=L.getHead(); LinkNode<T> *destptr=first=new LinkNode<T>; while(srcptr->link!=NULL){ value=srcptr->link->data; destptr->link=new LinkNode<T>(value); destptr=destptr->link; srcptr=srcptr->link; } destptr->link=NULL; return *this;};#include <iostream>//双向循环链表的类定义 Page72using namespace std;template<class T>struct DblNode{ T data; DblNode<T> *lLink,*rLink; DblNode(DblNode<T> *left=NULL,DblNode<T> *right=NULL):lLink(left),rLink(right){} DblNode(T value,DblNode<T> *left=NULL,DblNode<T> *right=NULL) :data(value),lLink(left),rLink(right){}};template<class T>class DblList{public: DblList(T uniqueVal); ~DblList(); int Length()const; bool IsEmpty(){return first->rLink==first;} DblNode<T> *getHead()const{return first;} void setHead(DblNode<T> *ptr){first=ptr;} DblNode<T> *Search(const T& x); DblNode<T> *Locate(int i,int d); bool Insert(int i,const T& x,int d); bool Remove(int i,T& x,int d);private: DblNode<T> *first;};//构造函数:建立双向循环链表的附加头结点，它包含了一个用于某些特定情况的值template <class T>DblList<T>::DblList(T uniqueVal){ first=new DblNode<T>(uniqueVal); if(first==NULL){cerr<<"存储分配出错！"<<endl;exit(1);} first->rLink=first->lLink=first;};//计算带附加头结点的双向循环链表长度template <class T>int DblList<T>::Length()const{ DblNode<T> *current=first->link;int count=0; while(current!=first){current=current->rLink;count++;} return count;};//在表中搜索含数据x的结点，搜索成功时返回结点地址template <class T>DblNode<T>* DblList<T>::Search(const T& x){ DblNode<T> *current=first->link; while(current!=first&¤t->data!=x) current=current->rLink; if(current!=first) return current; else return NULL;};//定位函数，返回表中第i个元素的地址，i<0或超出结点个数返回NULLtemplate <class T>DblNode<T>* DblList<T>::Locate(int i,int d){ if(first->rLink==first||i==0) return first; DblNode<T> *current; if(d==0) current=first->lLink; else current=first->rLink; for(int j=1;j<i;j++) if(current==first) break; else if(d==0)current=current->lLink; else current=current->rLink; if(current!=first) return current; else return NULL;};//将新元素x插在链表中第i个结点之后template <class T>bool DblList<T>::Insert(int i,const T &x,int d){ DblNode<T> *current=Locate(i,d); if(current==NULL) return false; DblNode<T> *newNode=new DblNode<T>(x); if(newNode==NULL) {cerr<<"存储分配错误！"<<endl;exit(1);} if(d==0){ newNode->lLink=current->lLink; current->lLink=newNode; newNode->lLink->rLink=newNode; newNode->rLink=current; } else{ newNode->rLink=current->rLink; current->rLink=newNode; newNode->rLink->lLink=newNode; newNode->lLink=current; } return true;};//将链表中第i个元素删去，通过引用型参数x返回该元素的值template <class T>bool DblList<T>::Remove(int i, T &x,int d){ DblNode<T> *current=Locate(i,d); if(current==NULL) return false; current->rLink->lLink=current->lLink; current->lLink->rLink=current->rLink; x=current->data;delete current; return true;};#include <iostream>//多项式的类定义 P74#include <cmath>using namespace std;struct Term//多项式结点的定义{ float coef; int exp; Term *link; Term(float c,int e,Term *next=NULL) {coef=c;exp=e;link=next;} Term *InsertAfter(float c,int e); friend ostream &operator<<(ostream&,const Term&);};struct Polynomial{public: Polynomial(){first=new Term(0,-1);} Polynomial(Polynomial &R); int maxOrder(); Term *getHead() const {return first;}private: Term *first; friend ostream &operator<<(ostream&,const Term&); friend istream &operator>>(istream&,Term&); friend Polynomial operator +(Polynomial&,Polynomial&); friend Polynomial operator *(Polynomial&,Polynomial&);};//在当前由this指针指示的项后面插入一个新项Term *Term::InsertAfter(float c, int e){ link=new Term(c,e,link); return link;}//输出一个项x的内容到输出流中ostream &operator<<(ostream& out,const Term& x){ if(x.coef==0.0) return out; out<<x.coef; switch(x.exp){ case 0:break; case 1:out<<"X";break; default:out<<"X"<<x.exp;break; } return out;};//复制构造函数：用已有多项式对象R初始化当前多项式对象RPolynomial::Polynomial(Polynomial &R){ first=new Term(0,-1); Term *destptr=first,*srcptr=R.getHead()->link; while(srcptr!=NULL){ destptr->InsertAfter(srcptr->coef,srcptr->exp); srcptr=srcptr->link; destptr=destptr->link; }};//计算最大阶数，当多项式按升序排列时，最后一项中是指数最大者int Polynomial::maxOrder(){ Term *current=first; while(current->link!=NULL) current=current->link; return current->exp;};//从输入流输入各项，用尾插入法建立一个多项式istream& operator>>(istream &in,Polynomial& x){ Term *rear=x.getHead();int c,e; while(1){ cout<<"input a term(coef,exp):"<<endl; in>>c>>e; if(e<0) break; rear=rear->InsertAfter(c,e); } return in;};//输出带附加头结点的多项式链表xostream &operator<<(ostream &out,Polynomial& x){ Term *current=x.getHead()->link; cout<<"The polynomal is:"<<endl; bool h=true; while(current!=NULL){ if(h==false&¤t->coef>0.0) out<<"+"; h=false; out<<*current; current=current->link; } out<<endl; return out;};//两个多项式相加的运算Polynomial operator +(Polynomial&A,Polynomial&B){ Term *pa,*pb,*pc,*p;float temp; Polynomial C;pc=C.first; pa=A.getHead()->link;pb=B.getHead()->link; while(pa!=NULL&&pb!=NULL){ if(pa->exp==pb->exp){ temp=pa->coef+pb->coef; if(fabs(temp)>0.001) pc=pc->InsertAfter(temp,pa->exp); pa=pa->link;pb=pb->link; } else if(pa->exp<pb->exp){ pc=pc->InsertAfter(pa->coef,pa->exp); pa=pa->link; } else{ pc=pc->InsertAfter(pb->coef,pb->exp); pb=pb->link; } } if(pa!=NULL) p=pa; else p=pb; while(p!=NULL){ pc=pc->InsertAfter(p->coef,p->exp); p=p->link; } return C;}//两个多项式相乘的运算Polynomial operator *(Polynomial&A,Polynomial&B){ Term *pa,*pb,*pc;int AL,BL,i,k,maxExp; Polynomial C; pc=C.getHead(); AL=A.maxOrder();BL=B.maxOrder(); if(AL!=-1&&BL!=-1){ maxExp=AL+BL; float *result=new float[maxExp+1]; for(i=0;i<maxExp;i++) result[i]=0.0; pa=A.getHead()->link; while(pa!=NULL){ pb=B.getHead()->link; while(pb!=NULL){ k=pa->exp+pb->exp; result[k]=result[k]+pa->coef*pb->coef; pb=pb->link; } pa=pa->link; } for(i=0;i<maxExp;i++) if(fabs(result[i])>0.001) pc=pc->InsertAfter(result[i],i); delete[] result; } pc->link=NULL; return C;};#include <iostream>//静态链表定义 Page81using namespace std;const int maxSize=100;template <class T>struct SLinkNode{ T data; int link;};template <class T>class StaticList{ SLinkNode<T> elem[maxSize]; int avil;public: void InitList(); int Length(); int Search(T x); int Locate(int i); bool Append(T x); bool Insert(int i,T x); bool Remove(int i); bool IsEmpty();};//将链表空间初始化template <class T>void StaticList<T>::InitList(){ elem[0].link=-1;avil=1; for(int i=0;i<maxSize-1;i++) elem[i].link=i+1; elem[maxSize-1].link=-1;};//计算静态链表的长度template <class T>int StaticList<T>::Length(){ int p=elem[0].link;int i=0; while(p!=-1){ p=elem[p].link;i++; } return i;}//判断是否为空链表template <class T>bool StaticList<T>::IsEmpty(){ if(elem[0].link==-1) return true; else return false;}//在静态链表中找具有给定值的结点template <class T>int StaticList<T>::Search(T x){ int p=elem[0].link; while(p!=-1) if(elem[p].data==x) break; else p=elem[p].link; return p;}//在静态链表中查找第i个结点template <class T>int StaticList<T>::Locate(int i){ if(i<0) return -1; if(i==0) return 0; int j=1,p=elem[0].link; while(p!=-1&&j<i) {p=elem[p].link;j++;} return p;}//在静态链表的表尾追加一个新结点template <class T>bool StaticList<T>::Append(T x){ if(avil==-1) return false; int q=avil; avil=elem[avil].link; elem[q].data=x;elem[q].link=-1; int p=0; while(elem[p].link!=-1) p=elem[p].link; elem[p].link=q; return true;}//在静态链表第i个结点后面插入新结点template <class T>bool StaticList<T>::Insert(int i, T x){ int p=Locate(i); if(p==-1) return false; int q=avil; avil=elem[avil].link; elem[q].data=x; elem[q].link=elem[p].link; elem[p].link=q; return true;}//在静态链表中释放第i个结点template <class T>bool StaticList<T>::Remove(int i){ int p=Locate(i-1); if(p==-1) return false; int q=elem[p].link; elem[p].link=elem[q].link; elem[q].link=avil; avil=q; return true;} 0 0
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