实验8.1 链表类的定义与实现

题目

参照教材中链表类LinkedList的定义（教材中的例程9-6.h），给出其实现，注意合理使用Node类（教材中的例程9-3.h）的成员函数。在测试程序中定义整型链表A和B，分别插入5个元素，使用循环语句显示链表中的元素，然后把B中的元素加入A的尾部，再显示出来。

C++代码如下：

//node.h

//node.h
#ifndef NODE_H//结点类模板
#define NODE_H
template<class T>
class linkedlist;//新添
template<class T>//新添
class node
{private:node<T>* next;//指向后继指针的结点
public:T data;//数据域node(const T& data, node<T>* next = 0);//构造函数void insertAfter(node<T>* p);//在本结点之后插入一个同类的结点Pnode<T>* deleteAfter();//删除本结点的后继结点，并返回其地址node<T>* nextNode();//获取后继结点的地址const node<T>* nextNode()const;//获取后继结点的地址friend linkedlist<T>;//因操作需要将linkedlist<T>作为node的友元（新添）
};
template<class T>
node<T>::node(const T& data, node<T>* next/*=0*/) :data(data), next(next)
{}
template<class T>
node<T>* node<T>::nextNode()
{return next;
}
template<class T>
const node<T>* node<T>::nextNode()const
{return next;
}
template<class T>
void node<T>::insertAfter(node<T>* p)
{p->next = next;next = p;
}
template<class T>
node<T>* node<T>::deleteAfter()
{node<T>* tempPtr = next;if (next == 0)return 0;next = tempPtr->next;return tempPtr;
}
#endif

//link.h

//link.h
#ifndef LINKEDLIST_H
#define LINKEDLIST_H
#include<iostream>
using namespace std;
#include "node.h"
template<class T>
class linkedlist
{private:node<T>* front, * rear;//表头和表尾指针node<T>* prevPtr, * currPtr;//记录表当前遍历位置的指针，由插入和删除操作更新int size;//表中的元素个数int position;//当前元素在表中的位置序号，由函数reset使用//函数成员：//生成新结点，数据域为item,指针域为ptrNextnode<T>* nextNode(const T& item, node<T>* ptrNext = NULL);void freeNode(node<T>* p);//释放结点                                     (未用)//将链表L复制到当前表（假设当前表为空）//被复制构造函数和“operator=”调用void copy(linkedlist<T>& L);//（因实现需要，无法使用(linkedlist<T>const&L)作为形参表）
public:void print();//打印链表类里的数据及其数目（新添）linkedlist();linkedlist(linkedlist<T>& L);//复制构造函数（因实现需要，无法使用(linkedlist<T>const&L)作为形参表）~linkedlist();linkedlist<T>& operator=(linkedlist<T>& L);//重载赋值运算符（因实现需要，无法使用(linkedlist<T>const&L)作为形参表）int getSize()const;//返回链表中的元素个数bool isEmpty()const;//链表是否为空                                      (未用)void reset(int pos = 0);//初始化游标的位置（第一位数的位置设为0)void next();//使游标移动到下一个结点bool endOfList()const;//游标是否到了链尾int currentPosition(void);//返回游标当前的位置void insertFront(const T& item);//在表头插入结点void insertRear(const T& item);//在表尾添加结点void insertAt(const T& item);//在当前结点之前插入结点void insertAfter(const T& item);//在当前结点之后插入结点T deleteFront();//删除头结点void deleteCurrent();//删除当前结点T& data();//返回对当前结点成员数据的引用const T& data()const;//返回对当前结点成员数据的常引用//清空链表：释放所有结点的内存空间。被析构函数和“operator ="调用void clear();
};
template<class T>
node<T>* linkedlist<T>::nextNode(const T& item, node<T>* ptrNext)//生成新结点，数据域为item,指针域为ptrNext
{node<T>* tempPtr = new node<T>(item, ptrNext);return tempPtr;
}
template<class T>
void linkedlist<T>::freeNode(node<T>* p)//释放结点
{delete p;
}
template<class T>
void linkedlist<T>::print()//打印链表类里的数据及其数目（新添）
{reset();while (!endOfList()){cout << data() << " ";next();}cout << endl;cout << "size=" << getSize() << endl;
}
template<class T>
linkedlist<T>::linkedlist()//构造函数
{size = 0;front = rear = new node<T>(0);currPtr = prevPtr = front;
}
template<class T>
int linkedlist<T>::currentPosition(void)//返回游标当前的位置
{node<T>* tempPtr = front->nextNode();position = 0;while (tempPtr != currPtr){tempPtr = tempPtr->nextNode();position++;}return position;
}template<class T>
int linkedlist<T>::getSize()const//返回链表中的元素个数
{return size;
}template<class T>
T& linkedlist<T>::data()//返回对当前结点成员数据的引用
{return currPtr->data;
}
template<class T>
const T& linkedlist<T>::data()const//返回对当前结点成员数据的常引用
{return currPtr->data;
}
template<class T>
void linkedlist<T>::next()//使游标移动到下一个结点
{prevPtr = currPtr;currPtr = currPtr->nextNode();
}
template<class T>
bool linkedlist<T>::endOfList()const//游标是否到了链尾
{if (currPtr == NULL)return true;else return false;
}
template<class T>
bool linkedlist<T>::isEmpty()const//链表是否为空
{if (front == rear)return true;else return false;
}
template<class T>
void linkedlist<T>::reset(int pos)//初始化游标的位置（第一位数的位置设为0)
{prevPtr = front;currPtr = front->nextNode();position = pos;for (int i = 0; i < position; i++){prevPtr = currPtr;currPtr = currPtr->nextNode();}
}
template<class T>
void linkedlist<T>::insertFront(const T& item)//在表头插入结点
{prevPtr = currPtr;currPtr = nextNode(item, front->nextNode());front->next = currPtr;if (rear == front){rear = currPtr;}size++;
}
template<class T>
void linkedlist<T>::insertRear(const T& item)//在表尾添加结点
{prevPtr = currPtr;currPtr = nextNode(item, rear->nextNode());rear->next = currPtr;rear = currPtr;size++;
}
template<class T>
void linkedlist<T>::insertAfter(const T& item)//在当前结点之后插入结点
{prevPtr = currPtr;node<T>* tempPtr = nextNode(item, currPtr->nextNode());currPtr->next = tempPtr;if (currPtr == rear){rear = tempPtr;}currPtr = tempPtr;size++;}
template<class T>
void linkedlist<T>::insertAt(const T& item)//在当前结点之前插入结点
{currPtr = nextNode(item, prevPtr->nextNode());prevPtr->next = currPtr;size++;
}
template<class T>
T linkedlist<T>::deleteFront()//删除头结点
{currPtr = front->nextNode();delete front;front = currPtr;size--;return front->data;
}
template<class T>
void linkedlist<T>::deleteCurrent()//删除当前结点
{node<T>* tempPtr = currPtr;prevPtr->deleteAfter();delete currPtr;currPtr = prevPtr;size--;
}
template<class T>
void linkedlist<T>::clear()//清空链表：释放所有结点的内存空间。被析构函数和“operator ="调用
{node<T>* tempPtr = front->nextNode();while (tempPtr != NULL){node<T>* tempQ = tempPtr;tempPtr = tempPtr->nextNode();delete tempQ;size--;}rear = front;currPtr = prevPtr = front;
}
template<class T>
linkedlist<T>::~linkedlist()//析构函数
{clear();delete front;
}
template<class T>
void linkedlist<T>::copy(linkedlist<T>& L)//将链表L复制到当前表（假设当前表为空）被复制构造函数和“operator=”调用
//（因实现需要，无法使用(linkedlist<T>const&L)作为形参表）
{//clear();L.reset();for (int i = 0; i < L.size; i++){insertRear(L.data());L.next();}}
template<class T>
linkedlist<T>& linkedlist<T>::operator =(linkedlist<T>& L)//重载赋值运算符（因实现需要，无法使用(linkedlist<T>const&L)作为形参表）
{clear();front->next = NULL;copy(L);cout << "调用重载运算符=" << endl;return *this;
}
template<class T>
linkedlist<T>::linkedlist(linkedlist<T>& L)//复制构造函数（因实现需要，无法使用(linkedlist<T>const&L)作为形参表）
{size = 0;front = rear = new node<T>(0);currPtr = prevPtr = front;copy(L);cout << "调用复制构造函数" << endl;
}
#endif

//lab9_1.cpp

//lab9_1.cpp
#include<iostream>
#include"link.h"
using namespace std;
int main()
{linkedlist<int>A, B;cout << "Please enter 5 numbers of A"<<endl;for (int i = 0; i < 5; i++){int item;cin >> item;A.insertFront(item);}cout << "Please enter 5 numbers of B"<<endl;for (int i = 0; i < 5; i++){int item;cin >> item;B.insertFront(item);}cout << "The list A:" << endl;A.reset();while (!A.endOfList()){cout << A.data() << " ";A.next();}cout << endl;cout << "The list B:" << endl;B.reset();while (!B.endOfList()){cout << B.data() << " ";B.next();}cout << endl;cout << "Insert elements from B into A" << endl;B.reset();while (!B.endOfList()){A.insertRear(B.data());B.next();}cout << "Now,the list A:" << endl;A.reset();while (!A.endOfList()){cout << A.data() << " ";A.next();}cout << endl;return 0;
}

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题目

C++代码如下：

//node.h

//link.h

//lab9_1.cpp

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