【C++】模版实现双向链表的各种操作(如：逆置、去重Unique、分类（冒泡）、合并)

来源：互联网发布：哈布斯堡知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/16 04:43

在cplusplus.com里，我们可以搜索list来查看库是如何实现双向链表的。当然，我们也可以在平时使用时包上头文件list来调用C++里的list库。在这里，我今天就不再赘述用C语言或者C++未引入模版这两种场景来向大家分享双向链表了，而是注重多类型都可以使用双向链表。也就是我们今天的主题：模版实现双向链表。

我主要实现了尾插、尾删、打印、去重、逆置等等一系列操作，而关于像Insert()、Erase()之类的操作我并没有在这里全部实现，一方面是因为之前我们反复实现过，如果你感兴趣的话，可以查看我之前的博客。另一方面，我出于较为低效不常见的原因。希望大家理解。

另外，需要说明的一点是，今天我使用的均是类内声明，类外定义的方式。

代码如下：

#include<iostream>using namespace std;template<class T>struct ListNode{    ListNode(const T& x)    :_next(NULL)    , _prev(NULL)    , _data(x)    {}    ListNode<T>* _next;    ListNode<T>* _prev;    T _data;}; template<class T>class List{public:    List()        :_head(NULL)        , _tail(NULL)    {}    List(const List<T>& l)    {        ListNode<T>* cur = l._head;        while (cur)        {            this->PushBack(cur->_data);            cur = cur->_next;        }    }    List<T>& operator=(const List<T>& l)    {        //先删除节点，再插入节点        if (&s != this)        {            ListNode<T>* pcur = _head;            while (pcur)            {                ListNode<T>* del = pcur;                pcur = pcur->_next;                delete del;                del = NULL;                            }            ListNode<T>* cur = _head;            while (cur)            {                this->PushBack(cur->_data);                cur = cur->_next;            }        }        return *this;    }    ~List()//一个节点一个节点的删除    {        ListNode<T>* cur = _head;        while (cur)        {            ListNode<T>* del = cur;            cur = cur->_next;            delete del;            del = NULL;        }    }        void PushBack(const T& x);    void PopBack();    void Unique();    void PrintList();    void Reverse();    int Length();    void Sort();     void Merge(List<T>& l2);protected:    ListNode<T>* _head;    ListNode<T>* _tail;};//尾插template<class T>void List<T>::PushBack(const T& x){    //分析：分为两种情况：无节点、有节点    if (_head == NULL)    {        _head = _tail = new ListNode<T>(x);    }    else    {        ListNode<T>* cur = new ListNode<T>(x);        _tail->_next = cur;        cur->_prev = _tail;        _tail = cur;        _tail->_next = NULL;    }}//尾删template<class T>void List<T>::PopBack(){    //分析：分为三种情况：无节点、一个节点、多个节点    if (_head == _tail)    {        if (_head == NULL)        {            return;        }        else        {            delete _head;            _head = _tail = NULL;        }    }    else    {        ListNode<T>* prev = _tail->_prev;        delete _tail;        _tail = NULL;        _tail = prev;        _tail->_next = NULL;    }}//去重:前提是针对已排序的有重复数据的链表//template<class T>//void List<T>::Unique()//{//    //分析：分为三种情况：无节点一个节点（无需删除节点）、两个节点、两个以上节点//    if (_head == _tail)//    {//        return;    //    }//    else//    {//        ListNode<T>* pcur = _head;//        ListNode<T>* pnext = _head->_next;//        if (pnext->_next == NULL)    //两个节点//        {//            if (pcur->_data == pnext->_data)//            {//                delete pnext;//                pnext = NULL;//                _tail = _head = pcur;//                return;//            }//            else//            {//                return;//            }            //        }//        else//        {//            //两个以上节点//            ListNode<T>* cur = _head;//            while (cur->_next)//            {//                ListNode<T>* next = cur->_next;//                ListNode<T>* nextnext = next->_next;//                if (cur->_data == next->_data)//                {//                    cur->_next = nextnext;//                     nextnext->_prev = cur;//                    delete next;//                    next = NULL;//                }//                cur = cur->_next;//            }//        }                                     //    }    //}//逆置template<class T>void List<T>::Reverse(){    //分析：从两头开始走,交换数据（分奇数个数据和偶数个数据）    ListNode<T>* begin = _head;    ListNode<T>* end = _tail;    while (!((begin == end) || end->_next == begin))    {        swap(begin->_data, end->_data);        begin = begin->_next;        end = end->_prev;    }}//长度template<class T>int List<T>::Length(){    ListNode<T>* cur = _head;    int count = 0;    while (cur)    {        count++;        cur = cur->_next;    }    return count;}//分类template<class T>void List<T>::Sort(){    //使用冒泡排序,实现升序或者降序    ListNode<T>* i = _head;    while (i != _tail)    {        ListNode<T>* j = _head;        ListNode<T>* end = _tail;        while (j != end)        {            if (j->_data >(j->_next)->_data)            {                swap(j->_data, (j->_next)->_data);            }            j = j->_next;                    }        end = end->_prev;        i = i->_next;    }}//合并template<class T>void List<T>::Merge(List<T>& l2){    ListNode<T>* cur1 = _head;    ListNode<T>* cur2 = l2._head;    if (cur1->_data > cur2->_data)    {        swap(cur1->_data, cur2->_data);    }    while (cur1 && cur2)    {        if (cur1->_data <= cur2->_data)        {            cur1 = cur1->_next;        }        else        {            ListNode<T>* tmp = cur2;            cur2 = cur2->_next;            ListNode<T>* prev = cur1->_prev;                        cur1->_prev = tmp;            tmp->_next = cur1;            prev->_next = tmp;            tmp->_prev = prev;        }    }    if (cur1 == NULL)    {        _tail->_next = cur2;        cur2->_prev = _tail;        _tail = l2._tail;    }}//打印template<class T>void List<T>::PrintList(){    ListNode<T>* cur = _head;    while (cur)    {        cout << cur->_data << "->";        cur = cur->_next;    }    cout << "NULL" << endl;}void Test(){    List<int> l1;    l1.PushBack(1);    l1.PushBack(3);    l1.PushBack(5);    l1.PushBack(7);    l1.PrintList();    l1.PopBack();    l1.PrintList();    /*l1.Unique();    l1.PrintList();*/    List<int> l2;    l2.PushBack(2);    l2.PushBack(4);    l2.PushBack(6);    l1.Merge(l2);    l1.PrintList();    l1.Reverse();    l1.PrintList();    l1.Sort();    l1.PrintList();}int main(){    Test();    system("pause");    return 0;}

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