数据结构与算法分析：实现list【理解 iter++ 和 ++iter 】

来自《数据结构与算法分析》第三章，实现类的时候设计底层的接口越少越好，如只在 erase 中执行 delete，其他删除操作只调用 erase，而不是直接用 delete

#include <iostream>
using namespace std;template<typename T>
class List{//双向链表实现,包含了头尾哨兵节点可以把头尾节点视为普通节点处理简化程序
private:struct Node{ //struct是默认成员公有的class,这里其本身是private的,不会有什么问题;T data;Node* pre;Node* next;Node(const T& d=T(),Node* p=nullptr,Node* n=nullptr):data(d),pre(p),next(n){};};int size;Node* head;Node* tail;void init(){size=0;head=new Node;tail=new Node;head->next=tail;tail->pre=head;}public:class const_iterator{protected:  //protected使此类的子类能访问成员,但其他类不可以Node* cur;T& retrieve() const {return cur->data;}const_iterator(Node* p):cur(p){}; //构造函数friend class List<T>; //使List能访问成员public:const_iterator():cur(nullptr){}; //重载构造函数,默认存储空指针const T& operator*() const {return retrieve();}const_iterator& operator++(){  //++iter时调用,对比下面的iter++重载,可以知道一般++iter快于iter++cur=cur->next;return *this;}const_iterator& operator++(int){ //重载后缀++,int的意义仅仅是为了重载的语法需要提供不同的函数标识,iter++时调用const_iterator old=*this;++(*this); //实际调用了上面实现的operator++()return old;}bool operator== (const const_iterator& rhs) const{return cur==rhs.cur;}bool operator!= (const const_iterator& rhs) const{return !(*this==rhs);} //这行实际调用了上面重载的==};class iterator:public const_iterator{   //iterator公有派生自const_iterator,能用父类的地方都能用子类,子类比父类功能更多protected:iterator(Node* p):const_iterator(p){}; //调用父类构造函数friend class List<T>;public:iterator(){};T& operator*(){return this->retrieve();}        //不用this调用的话有时会编译出错const T& operator*() const{return const_iterator::operator*();}iterator& operator++(){  //++iter时调用,对比下面的iter++重载,可以知道一般++iter快于iter++//cout << "调用++iter" << endl;this->cur=this->cur->next;return *this;}iterator& operator--(){  //++iter时调用,对比下面的iter++重载,可以知道一般++iter快于iter++this->cur=this->cur->pre;return *this;}iterator& operator++(int){ //重载后缀++,int的意义仅仅是为了重载的语法需要提供不同的函数标识,iter++时调用iterator old=*this;++(*this);return old;}};List(){init();};List(const List& rhs){init();*this=rhs;}~List(){clear();delete head;delete tail;}const List& operator=(const List& rhs){if (this==&rhs) return *this;clear();for (const_iterator itr=rhs.begin();itr!=rhs.end();++itr) push_back(*itr);return *this;}iterator begin(){return iterator(head->next);}  //begin返回的是真正的头节点,不是哨兵节点const_iterator begin() const {return const_iterator(head->next);} //函数后面的const表示不会修改成员变量,是const_iterator的关键iterator end(){return iterator(tail);}          //end返回的是哨兵节点,不是真正的尾结点const_iterator end() const{return const_iterator(tail);}int Size() const {return size;}bool empty() const {return size==0;}void clear(){while (!empty()) pop_front();}T& front(){return *begin();}const T& front() const {return *begin();}T& back(){return *--end();}const T& back() const {return *--end();}void push_front(const T& x){insert(begin(),x);}void push_back(const T& x){insert(end(),x);}void pop_front(){erase(begin());}void pop_back(){erase(--end());}iterator insert(iterator itr,const T& x){Node* p=itr.cur;size++;return iterator(p->pre=p->pre->next=new Node(x,p->pre,p)); //插入的节点之前的节点是p->pre,之后的节点是p}iterator erase(iterator itr){Node* p=itr.cur;iterator retVal(p->next);   //erase删除节点后返回后一个节点size--;p->pre->next=p->next;  //修改删除节点的前一个节点nextp->next->pre=p->pre;    //修改删除节点的后一个节点predelete p;return retVal;}iterator erase(iterator start,iterator end){for (iterator itr=start;itr!=end;) itr=erase(itr);return end;}
};int main(){List<int> l;for (int i=1;i<10;i++) l.push_back(i);l.pop_back();l.insert(l.end(),37);//cout << *(--l.end());for (List<int>::iterator itr=l.begin();itr!=l.end();++itr) cout << *itr << ' ';l.erase(l.begin(),++l.begin());cout << endl;for (auto itr=l.begin();itr!=l.end();itr++) cout << *itr << ' ';return 0;
}

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