/*************************************************************************
1、复合类：在Node类中定义友元的方式，使List类可以访问结点的私有成员
*************************************************************************/
class LinkNode
{
    friend class LinkList;
private:
    int data;
    LinkNode *next;
};

class LinkList
{
public:
    //单链表具体操作
private:
    LinkNode *head;
};

/*************************************************************************
2、嵌套类：在List内部定义Node类，但是Node的数据成员放在public部分，使List
和Node均可以直接访问Node的成员
*************************************************************************/
class LinkList
{
public:
    //单链表具体操作
private:
    class LinkNode
    {
    public:
        int data;
        LinkNode *next;
    };
    LinkNode *head;
};

/*************************************************************************
3、继承：在Node类中把成员定义为protected，然后让List继承Node类，这样就可以
访问Node类的成员了。
*************************************************************************/
class LinkNode
{
protected:
    int data;
    LinkNode *next;
};

class LinkList : public LinkNode
{
public:
    //单链表具体操作
private:
    LinkNode *head;
};

/*************************************************************************
4、直接用struct定义Node类，因为struct的成员默认为公有数据成员，所以可直接
访问（struct也可以指定保护类型）。
*************************************************************************/
struct LinkNode
{
    int data;
    LinkNode *next;
};

class LinkList
{
public:
    //单链表具体操作
private:
    LinkNode *head;
};

/* 单链表的结点定义 */
template<class T>
struct LinkNode
{
    T data;
    LinkNode<T> *next;
    LinkNode(LinkNode<T> *ptr = NULL){next = ptr;}
    LinkNode(const T &item, LinkNode<T> *ptr = NULL)    
    //函数参数表中的形参允许有默认值，但是带默认值的参数需要放后面
    {
        next = ptr;
        data = item;
    }
};

/* 带头结点的单链表定义 */
template<class T>
class LinkList
{
public:
    //无参数的构造函数
    LinkList(){head = new LinkNode<T>;}
    //带参数的构造函数
    LinkList(const T &item){head = new LinkNode<T>(item);}
    //拷贝构造函数
    LinkList(LinkList<T> &List);
    //析构函数
    ~LinkList(){Clear();}
    //重载函数:赋值
    LinkList<T>& operator=(LinkList<T> &List);
    //链表清空
    void Clear();
    //获取链表长度
    int Length() const;
    //获取链表头结点
    LinkNode<T>* GetHead() const;
    //设置链表头结点
    void SetHead(LinkNode<T> *p);
    //查找数据的位置，返回第一个找到的满足该数值的结点指针
    LinkNode<T>* Find(T &item);
    //定位指定的位置，返回该位置上的结点指针
    LinkNode<T>* Locate(int pos);
    //在指定位置pos插入值为item的结点，失败返回false
    bool Insert(T &item, int pos);
    //删除指定位置pos上的结点，item就是该结点的值，失败返回false
    bool Remove(int pos, T &item);
    //获取指定位置pos的结点的值，失败返回false
    bool GetData(int pos, T &item);
    //设置指定位置pos的结点的值，失败返回false
    bool SetData(int pos, T &item);
    //判断链表是否为空
    bool IsEmpty() const;
    //打印链表
    void Print() const;
    //链表排序
    void Sort();
    //链表逆置
    void Reverse();
private:
    LinkNode<T> *head;
};

/* 返回链表中第pos个元素的地址，如果pos<0或pos超出链表最大个数返回NULL */
template<class T>
LinkNode<T>* LinkList<T>::Locate(int pos)
{int i = 0;LinkNode<T> *p = head;if (pos < 0)return NULL;while (NULL != p && i < pos){p = p->next;i++;}return p;
}

template<class T>
bool LinkList<T>::Insert(T &item, int pos)
{LinkNode<T> *p = Locate(pos);if (NULL == p)return false;LinkNode<T> *node = new LinkNode<T>(item);if (NULL == node){cerr << "分配内存失败!" << endl;exit(1);}node->next = p->next;p->next = node;return true;
}

template<class T>
bool LinkList<T>::Remove(int pos, T &item)
{LinkNode<T> *p = Locate(pos);if (NULL == p || NULL == p->next)return false;LinkNode<T> *del = p->next;p->next = del->next;item = del->data;delete del;return true;
}

template<class T>
void LinkList<T>::Clear()
{LinkNode<T> *p = NULL;//遍历链表，每次都删除头结点的next结点，最后保留头结点while (NULL != head->next){p = head->next;head->next = p->next;   //每次都删除头结点的next结点
        delete p;}
}

template<class T>
void LinkList<T>::Print() const
{int count = 0;LinkNode<T> *p = head;while (NULL != p->next){p = p->next;std::cout << p->data << " ";if (++count % 10 == 0)  //每隔十个元素，换行打印cout << std::endl;}
}template<class T>
int LinkList<T>::Length() const
{int count = 0;LinkNode<T> *p = head->next;while (NULL != p){p = p->next;++count;}return count;
} 

template<class T>
void LinkList<T>::Reverse()
{LinkNode<T> *pre = head->next;LinkNode<T> *curr = pre->next;LinkNode<T> *next = NULL;head->next->next = NULL;while (curr){next = curr->next;curr->next = pre;pre = curr;curr = next;}head->next = pre;
}