学习笔记-简单模板链表类的C++实现 15/10/25

链表节点类和链表类代码如下，已在visual studio 2013中编译通过。

/*以下定义了链表节点的类模板，包含两个私有成员，分别是数据域和指向下一个节点的指针（链接域）。另外需要把链表类声明为其友元。*/template <class T>class ChainNode{public:template<class T> friend class Chain;//将链表类声明为其友元，使Chain可访问ChainNode所有成员（务必注意友元类模板声明格式！）private:T data; //链表类节点数据域ChainNode<T>* link;//链表类节点链接域};/*以下定义了链表的类模板，包含一个头指针head，指向链表第一个节点。链表实现了以下功能：判断是否为空链表、输出长度、查找、搜索、删除、插入节点、在尾部插入节点、输出链表。*/template <class T>class Chain{public:Chain(){ head = NULL; tail = NULL; }~Chain();//删除所有节点void DeleteAll();//判断链表是否为空bool IsEmpty() const { return head == NULL; }//声明为常量函数成员，使其只能读取对象内容而无权修改，保证安全性//输出链表长度int Length() const;//查找链表第k个元素bool Find(int k, T& x) const;//搜索链表int Search(const T& x)const;//const保证实参x不被修改//删除一个节点void Delete(int k, T& x);//插入节点void Insert(int k, const T&x);//在尾部插入节点void Append(const T&x);//输出链表void Output() const;private:ChainNode<T> *head;//头指针ChainNode<T> *tail;//尾指针};//链表的析构函数，删除链表所有节点//从链表的头指针开始，先把下一个节点传递给next，再delete当前节点，以此类推直到头指针为空template <class T>Chain<T>::~Chain(){ChainNode<T> *next;while (head){next = head->link;delete head;head = next;//移至下一个将要delete的节点}}//删除所有节点，与析构函数相同template <class T>void Chain<T>::DeleteAll(){ChainNode<T> *next;while (head){next = head->link;delete head;head = next;//移至下一个将要delete的节点}}//输出链表长度//利用临时节点指针从头指针开始进行遍历template <class T>int Chain<T>::Length() const{int length = 0;ChainNode<T> *curr = head;while (curr){length++;curr = curr->link;}return length;//返回长度值}//查找链表中第k个元素//注意查找时循环的条件index < k && currtemplate <class T>bool Chain<T>::Find(int k, T& x) const{if (k < 1)return false;ChainNode<T> *curr = head;int index = 1;//索引curr的位置while (index < k && curr)//使curr到达第k个元素{curr = curr->link;index++;}if (curr)//上述循环没到第k个节点时，curr一旦为空就将停止循环，此时将输出false{x = curr->data;return true;}return false;}//搜索节点//利用临时指针节点遍历，直到为空或找到该值为止。为空找不到该值则返回0，找到则返回序号template <class T>int Chain<T>::Search(const T& x) const{ChainNode<T> *curr = head;int index = 1;while (curr&&curr->data != x){curr = curr->link;index++;}if (curr)return index;return 0;}//输出整个链表template <class T>void Chain<T>::Output() const{ChainNode<T> *curr = head;while (curr){cout << curr->data << " ";curr = curr->link;}}//删除第k个元素//考虑三种情况：1.k<1或链表为空2.删除第一个节点3.删除其他节点template <class T>void Chain<T>::Delete(int k, T& x){if (k < 1 || !head)cout << "NO EXIST！";//抛出异常else if (k == 1){x = head->data;head = head->link;}else{ChainNode<T> *q = head;for (index = 1; index < k - 1 && q; index++)//使q指向k-1项{q = q->link;}if (!q || (!q->link))cout << "NO EXIST！";else{ChainNode<T> *p = q->link;q->link = p->link;if (p == tail)tail = q;//如果删除的是最后一个节点，重定向尾指针delete p;}}}//在第k个元素之后插入x//如果第k个元素不存在，抛出异常；另外考虑插入为头指针的情况template <class T>void Chain<T>::Insert(int k, const T& x){if (k < 0)cout << "NO EXIST！";ChainNode<T> *curr = head;for (int index = 1; index < k&&curr; index++)//使curr指向第k个节点curr = curr->link;if (k>0 && !curr)cout << "NO EXIST！";ChainNode<T> *ins = new ChainNode < T >;if (k){ins->link = curr->link;curr->link = ins;if (ins->link == NULL)tail = ins;}else//k=0直接插入为头节点{ins->link = head;head = ins;if (ins->link == NULL)tail = ins;}}template <class T>void Chain<T>::Append(const T&x){ChainNode<T> *curr = new ChainNode < T >;curr->data = x;curr->link = NULL;if (head)//链表非空{tail->link = curr;tail = curr;}else//链表为空head = tail = curr;}