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本文小編為大家詳細介紹“C++雙向循環鏈表類模版實例代碼分析”，內容詳細，步驟清晰，細節處理妥當，希望這篇“C++雙向循環鏈表類模版實例代碼分析”文章能幫助大家解決疑惑，下面跟著小編的思路慢慢深入，一起來學習新知識吧。
如下圖所示:
對應代碼如下所示:
/*插入一個新的節點*/
bool insert(int i, const T& value)
{
if (!((i>=0) && (i<=m_length))) {
ThrowException("Invalid parameter i to get value ...");
return false;
}
Node* pre = getNode(i-1);
Node* node = new Node(value); // new一個新節點
node->next = pre->next; // 將node新節點的next鏈接到下個節點
node->prev = pre; // 將node新節點的prev鏈接到pre上個節點
pre->next->prev = node; // 將下個節點的prev鏈接到node新節點
pre->next = node; // 將上個節點的next鏈接到node新節點
m_length +=1;
return true;
}在構造函數中,需要將頭節點的next和prev都指向自己,從而實現一個閉環狀態,代碼如下所示:
LinkedList() { m_header.next = &m_header; m_header.prev = &m_header; m_length = 0; }因為是個雙向循環鏈表,所以我們很輕松的就能獲取到表頭節點和表尾節點,代碼如下所示:
void append(const T &value)
{
Node* node = new Node(value); // new一個新節點
node->next = &m_header; // 新節點的下個節點為頭節點
node->prev = m_header.prev; // 新節點的上個節點為末尾節點
node->prev->next = node; // 新節點的上個節點的下個節點為新節點
m_header.prev = node; // 開頭節點的上個節點為i
m_length +=1;
}
void prepend(const T &value)
{
Node* node = new Node(value); // new一個新節點
node->next = m_header.next; // 新節點的下個節點為頭節點的next
node->prev = &m_header; // 新節點的上個節點為頭節點
m_header.next = node; // 設置頭結點下個節點為node
node->next->prev = node; // 設置之前的節點前驅節點
m_length +=1;
}由于現在是循環雙鏈表,所以每個節點的next都是有值的,所以我們需要判斷m_current當前指標是否等于頭節點,如果等于則表示已經到鏈表末尾了.所以代碼如下所示:
bool hasNext() { return (m_current && m_current != list->constHeader()); }由于現在有prev成員,所以需要增加向前遍歷函數:
void toEnd() { m_current = list->constHeader()->prev; }
bool hasPrev() { return (m_current && m_current != list->constHeader()); }
T& previous() { Node *ret = m_current; m_current = m_current->prev; return ret->value; }#ifndef LinkedLIST_H
#define LinkedLIST_H
#include "throw.h"
// throw.h里面定義了一個ThrowException拋異常的宏,如下所示:
//#include <iostream>
//using namespace std;
//#define ThrowException(errMsg) {cout<<__FILE__<<" LINE"<<__LINE__<<": "<<errMsg<<endl; (throw errMsg);}
/*鏈表節點類模板*/
template <typename T>
struct LinkedNode
{
inline LinkedNode(){ }
inline LinkedNode(const T &arg): value(arg) { }
LinkedNode *prev; // 前驅結點
LinkedNode *next; // 后驅節點
T value; // 節點值
};
/*鏈表類模板*/
template <class T>
class LinkedList
{
protected:
typedef LinkedNode<T> Node;
mutable Node m_header; // 頭節點
int m_length;
public:
LinkedList() { m_header.next = &m_header; m_header.prev = &m_header; m_length = 0; }
~LinkedList() { clear(); }
int length() {return m_length;}
Node* begin() {return m_header.next;}
inline Node* constHeader() const { return &m_header; }
static bool rangeValid(int i,int len) {return ((i>=0) && (i<len));}
inline bool isEmpty() const { return m_length == 0; }
void append(const T &value)
{
Node* node = new Node(value); // new一個新節點
node->next = &m_header; // 新節點的下個節點為頭節點
node->prev = m_header.prev; // 新節點的上個節點為末尾節點
node->prev->next = node; // 新節點的上個節點的下個節點為新節點
m_header.prev = node; // 開頭節點的上個節點為i
m_length +=1;
}
void prepend(const T &value)
{
Node* node = new Node(value); // new一個新節點
node->next = m_header.next; // 新節點的下個節點為頭節點的next
node->prev = &m_header; // 新節點的上個節點為頭節點
m_header.next = node; // 設置頭結點下個節點為node
node->next->prev = node; // 設置之前的節點前驅節點
m_length +=1;
}
/*獲取i位置處的節點*/
Node* getNode(int i)
{
Node* ret = &m_header;
while((i--)>-1) { // 由于有頭節點所以,i為0時,其實ret = m_header->n
ret = ret->next;
}
return ret;
}
/*插入一個新的節點*/
bool insert(int i, const T& value)
{
if (!((i>=0) && (i<=m_length))) {
ThrowException("Invalid parameter i to get value ...");
return false;
}
Node* pre = getNode(i-1);
Node* node = new Node(value); // new一個新節點
node->next = pre->next; // 將node新節點的next鏈接到下個節點
node->prev = pre; // 將node新節點的prev鏈接到pre上個節點
pre->next->prev = node; // 將下個節點的prev鏈接到node新節點
pre->next = node; // 將上個節點的next鏈接到node新節點
m_length +=1;
return true;
}
/*刪除一個節點*/
bool remove(int i)
{
if (!rangeValid(i, m_length)) {
ThrowException("Invalid parameter i to get value ...");
return false;
}
Node* pre = getNode(i-1);
Node* current = pre->next; // 獲取要刪除的節點
pre->next = current->next; // 將上個節點的next鏈接到前一個的next中
current->next->prev = pre; // 將下個節點的prev鏈接到pre節點
delete current; // delete空閑的節點
m_length -=1;
return true;
}
/*獲取節點數據*/
T get(int i)
{
T ret;
if (!rangeValid(i, m_length)) {
ThrowException("Invalid parameter i to get value ...");
} else {
ret = getNode(i)->value;
}
return ret;
}
/*設置節點*/
bool set(int i, const T& value)
{
if (!rangeValid(i, m_length)) {
ThrowException("Invalid parameter i to get value ...");
return false;
}
getNode(i)->value = value;
return true;
}
void clear()
{
while(m_length > 0) {
remove(0);
}
}
LinkedList<T>& operator << (const T& value)
{
append(value);
return *this;
}
/*在鏈表中向前查找value所在的索引號.默認從from索引號0(表頭)開始.如果未找到則返回-1.*/
int indexOf(const T &value, int from =0)
{
int ret = 0;
Node* node = m_header.next;
while(node) {
if (ret >= from && node->value == value) {
return ret;
}
node = node->next;
ret+=1;
}
return -1;
}
};
/*鏈表迭代器類模板*/
template <class T>
class LinkedListIterator
{
typedef LinkedNode<T> Node;
LinkedList<T> *list;
Node *m_current; // 當前指標
public:
explicit LinkedListIterator(LinkedList<T> &l):list(&l) { m_current = l.begin(); }
void toBegin() { m_current = list->begin(); }
void toEnd() { m_current = list->constHeader()->prev; }
bool hasHeader() { return (m_current && m_current == list->constHeader()); }
bool hasNext() { return (m_current && m_current != list->constHeader()); }
T& next() { Node *ret = m_current; m_current = m_current->next; return ret->value; }
bool hasPrev() { return (m_current && m_current != list->constHeader()); }
T& previous() { Node *ret = m_current; m_current = m_current->prev; return ret->value; }
T& value()
{
if (m_current == nullptr) {
ThrowException(" Current value is empty ...");
}
return m_current->value;
}
T& move(int i) {
if (!list->rangeValid(i, list->length())) {
ThrowException("Invalid parameter i to get value ...");
}
m_current = list->getNode(i);
return value();
}
};
#endif // LinkedLIST_H測試代碼如下所示:
LinkedList<int> list; for(int i = 0; i< 5; i++) list.append(i); LinkedListIterator<int> it(list); cout<<"list.length:"<<list.length()<<endl; // 向后遍歷 it.toBegin(); while (it.hasNext()) cout<<"next:"<<it.next()<<endl; cout<<endl; // 向前遍歷 it.toEnd(); // 將指標移動到尾結點 while (it.hasPrev()) cout<<"previous:"<<it.previous()<<endl;
運行打印:
while循環打印30次,代碼如下所示:
it.toBegin();
int i = 30;
while(i--) {
if (it.hasHeader()) it.next(); // 如果到頭結點,需要舍棄掉
cout<<"i:"<<i<<" value:"<<it.next()<<endl;
}讀到這里，這篇“C++雙向循環鏈表類模版實例代碼分析”文章已經介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識點還需要大家自己動手實踐使用過才能領會，如果想了解更多相關內容的文章，歡迎關注億速云行業資訊頻道。
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