【Weiss】【第03章】双链表例程

双链表因为多了个前向指针，需要考虑的特殊因素多了一倍

所以中间插入（这儿没写）和中间删除会比较复杂。

其它倒没什么特别的，代码如下。

测试代码

 #include <iostream>
 #include "double_linklist.h"
 using namespace std;
 using namespace doublelinklist;
 template class DList<int>;
 int main(void)
 {
     DList<int> number;

     //测试插入
     cout << "/*additem()*/" << endl;
     number.additem();
     number.additem();
     number.additem();
     number.additem();
     number.additem();
     number.additem();
     number.additem();
     number.traverse();
     cout << "\n" << flush;
     number.reverse();
     cout << "\n/*end*/\n\n" << flush;

     //测试获取长度
     cout << "/*length()*/" << endl;
     cout << number.size() << endl;
     cout << "/*end*/\n\n" << flush;

     //测试获得头元素
     cout << "/*getfirst()*/" << endl;
     cout << number.getfirst() << endl;
     cout << "/*end*/\n\n" << flush;

     //测试删除存在的元素（头尾及中间元素各一）
     cout << "/*remove()*/" << endl;
     number.remove();
     number.remove();
     number.remove();
     number.traverse();
     cout << "\n" << flush;;
     number.reverse();
     cout << "\n/*end*/\n\n" << flush;

     //测试删除不存在的元素
     cout << "/*remove()*/" << endl;
     number.remove();
     cout << "/*end*/\n\n" << flush;

     //测试清空，并测试从空表中删除元素
     cout << "/*clear(),remove()*/" << endl;
     number.clear();
     number.remove();
     cout << "/*end*/\n\n" << flush;

     system("pause");
 }

 double_linklist_driver

实现代码

 #ifndef DOUBLELINKLIST
 #define DOUBLELINKLIST
 #include <iostream> using namespace std;

 namespace doublelinklist
 {

 //链表节点模板
 template <typename T> struct Node
 {
     Node<T>() : next(nullptr),prev(nullptr){}
     Node<T>(const T &item, Node<T>* ptrn = nullptr, Node<T>* ptrp = nullptr) : data(item), next(ptrn), prev(ptrp){}
     T data;
     Node<T>* next;
     Node<T>* prev;
 };
 //头节点及链表主体操作
 template <typename T> class DList
 {
 //构造函数
 public:
     DList<T>() : length(), front(nullptr){}
 //接口
 public:
     //返回长度
     unsigned int size()const{ return length; }
     //返回头指针
     Node<T>* begin()const{ return front; }
     //判断是否为空
     bool empty()const{ return length == ; }
     //获得头元素
     T getfirst()const{ return front->data; }
     //获得尾元素
     T getlast()const{ return rear->data; }
     //#查找元素所在地址
     Node<T>* find(const T &item)const;
     //#尾部加入新元素
     bool additem(const T &item);
     //#删除指定元素
     bool remove(const T &item);
     //#遍历顺序输出链表元素
     void traverse()const;
     //#遍历倒序输出链表元素
     void reverse()const;
     //清空链表
     void clear();

 //辅助函数
 private:
     //#查找元素前驱
     Node<T>* find_prev(const T& item)const;
 //数据
 private:
     unsigned int length;
     Node<T>* front;
     Node<T>* rear;
 };

 //如果元素为头元素或元素不存在则返回nullptr，否则返回前驱
 template <typename T> Node<T>* DList<T>::find_prev(const T& item)const
 {
     if (length == )
         return nullptr;
     if (front->data == item)
         return nullptr;
     for (Node<T>* iter = front; iter->next != nullptr; iter = iter->next)
     {
         if (iter->next->data == item)
             return iter;
     }
     return nullptr;
 }
 //调用find_prev，如果元素存在则返回地址，不存在则返回nullptr
 template <typename T> Node<T>* DList<T>::find(const T &item)const
 {
     Node<T>* iter = find_prev(item);
     if (length == )
         return nullptr;
     if (front->data == item)
         return front;
     return iter->next;
 }
 template <typename T> bool DList<T>::additem(const T &item)
 {
     Node<T>* pnew = new Node<T>(item);
     //原链表无元素
     //头尾指针均指向新节点，且新节点前后指针默认为nullptr
     if (length == )
         front = rear = pnew;
     else
     {
         rear->next = pnew;
         pnew->prev = rear;
         rear = pnew;
     }
     ++length;
     return true;
 }
 //删除操作相对复杂
 template <typename T> bool DList<T>::remove(const T &item)
 {
     //先判断链表是否空避免front->data未定义
     if (length == )
     {
         cout << "No data!" << endl;
         return false;
     }
     Node<T>* iter = find_prev(item);
     //find_prev返回nullptr，且首元素不等，说明链表中无此元素
     if (iter == nullptr && front->data != item)
     {
         cout << "Can not find!" << endl;
         return false;
     }
     Node<T>* save;
     //如果元素是首元素
     //则仅需将save后继（如果存在）的前向指针改为nullptr
     //如果save无后继，说明链表删除后为空，将rear置空
     if (front->data == item)
     {
         save = front;
         front = front->next;
         if (save != rear)
             save->next->prev = nullptr;
         else
             rear = nullptr;
     }
     //如果元素不是首元素
     //则save的前驱iter的后向指针需改指向save后继
     //同时，save后继（如果存在）的前向指针改为指向save的前驱iter
     //如果save无后继，则rear要指向新的尾节点
     else
     {
         save = iter->next;
         iter->next = save->next;
         if (save != rear)
             save->next->prev = iter;
         else
             rear = iter;
     }
     delete save;
     --length;
     return true;
 }
 template <typename T> void DList<T>::traverse()const
 {
     if (length != )
     {
         for (Node<T>* iter = front; iter != nullptr; iter = iter->next)
             cout << iter->data << ends;
     }
 }
 template <typename T> void DList<T>::reverse()const
 {
     if (length != )
     {
         for (Node<T>* iter = rear; iter != nullptr; iter = iter->prev)
             cout << iter->data << ends;
     }
 }
 template <typename T> void DList<T>::clear()
 {
     Node<T>* iter;
     while (front != nullptr)
     {
         iter = front;
         front = front->next;
         delete iter;
     }
     front = rear = nullptr;
     length = ;
 }
 }
 #endif