C++(List的模拟实现）
1.成员变量
上一节已知信息 list是带哨兵卫的双向链表链表 ，所以list类成员变量应该有 节点以及节点个数信息
private:
//定义哨兵位
Node* _head;
//记录插入节点个数
size_t _size;
2.节点类
每个节点应包含指向下一节点指针、上一节点指针以及自身数据的信息
template
//节点最好用struct定义 保证对外是共有 避免class默认私有 的麻烦
struct list_node
{
list_node* _next;
list_node* _prev;
T _val;
//构造函数
list_node(const T& val = T())
:_next(nullptr)
, _prev(nullptr)
, _val(val)
{
}
}; 3.迭代器封装类
3.1类型重定义，定义节点
//定义类模板 Ref迭代器返回的类型。 Ptr指针指向
template
// 迭代器封装的类
struct __list_iterator
{
typedef list_node Node;
//c++中可以这么使用，在内部引用自身类型 （别名）
typedef __list_iterator self;
Node* _node; 3.2构造函数
//构造函数
__list_iterator(Node* node)
:_node(node)
{}3.3 operator*（）
//Ref代表返回值的类型 在我们这里 可以是T& 也可以是 const T&
Ref operator*()
{
return _node->_val;
}
3.4operator->()
//Ptr代表返回值的类型，在这里可以是T*
Ptr operator->()
{
return &_node->_val;
}
3.5operator++()
self& operator++()
{
_node = _node->_next;
return *this;
}
3.6operator++(int)
//后置++,返回值 因为tmp是临时变量
self operator++ (int)
{
self tmp(*this);
_node = _node->_next;
return tmp;
}
3.7operator--()
//前置--
self& operator--()
{
_node = _node->_prev;
return *this;
}
3.8operator++(int)
//后置--
self operator--(int)
{
self tmp(*this);
_node = _node->_prev;
return tmp;
}3.9比较
//比较
bool operator!= (const self& it) const //传的对象是const
{
return _node != it._node;
}
bool operator== (const self& it) const //
{
return _node == it._node;
}4.list类
4.1类型重定义
template
class list
{
typedef list_node Node;
public:
typedef __list_iterator iterator;
typedef __list_iterator const_iterator; 4.2成员函数
4.2.1构造函数
list()
{
empty_init();
}4.2.2 初始化函数
void empty_init() //
{
_head = new Node;
_head->_prev = _head;
_head->_next = _head;
_size = 0;
}4.2.3拷贝构造函数
list(const list& lt)// 拷贝构造
{
empty_init();
for (auto& e : lt)
{
push_back(e);
}
}
4.2.4交换函数
//交换
void swap(const list& lt)
{
std:swap(_head, lt._head);
std:swap(_size, lt._size);
}
list& operator= (list lt)
{
swap(lt);
return *this;
}
4.2.5析构函数
~list()
{
clear();
delete _head;
_head = nullptr;
}
4.2.6清除函数
void clear()
{
iterator it = begin();
while(it != end())
{
it = erase(it);
}
_size = 0;
}4.2.7插入insert
//插入
iterator insert(iterator pos, const T& x)
{
Node* cur = pos._node;
Node* prev = cur->_prev;
Node* newnode = new Node(x);
prev->_next = newnode;
newnode->_prev = prev;
newnode->_next = cur;
cur->_prev = newnode;
++_size;
return newnode;
}
4.2.8 擦除erase
iterator erase(iterator pos)
{
assert(pos != end());
Node* cur = pos._node;
Node* prev = cur->_prev;
Node* next = cur->_next;
prev->_next = next;
next->_prev = prev;
delete cur;
--_size;
//返回删除节点的下个位置
return next;
}4.2.9 push_back（）
void push_back(const T& x)
{
insert(end(), x);
}
4.2.10push_front()
void push_front(const T& x)
{
insert(begin(), x);
}
4.2.11pop_front()
void pop_front()
{
erase(begin());
}
size_t size()
{
return _size;
}4.2.12 pop_back()
void pop_back()
{
erase(--end());//end()前一个位置
}
5测试函数
void test_list1()
{
listlt;
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(4);
list::iterator it = lt.begin();
while (it != lt.end())
{
(*it) += 1;
std::cout << *it << " ";
++it;
}
std::cout << std::endl;
//范围for是傻瓜式替代方式
for (auto e : lt)
{
std::cout << e << " ";
}
std::cout << std::endl;
Print(lt);
}
struct A
{
A(int a1 = 0, int a2 = 0)
:_a1(a1)
, _a2(a2)
{};
int _a1;
int _a2;
};
void test2_list2()
{
list lt;
lt.push_back(A(1, 1));
lt.push_back(A(2, 2));
lt.push_back(A(3, 3));
lt.push_back(A(4, 4));
list ::iterator it = lt.begin();
while(it != lt.end())
{
//对it解引用 得到是结构体对象
std::cout << (*it)._a1 << " " << (*it)._a2 << std::endl;
//通过结构体指针指向 -> -> 编译器直接省略成一个
std::cout << it->_a1 << " " << it->_a2 << std::endl;
++it;
}
std::cout << std::endl;
}