基本数据结构：循环单链表

最新推荐文章于 2022-09-14 16:05:22 发布

vivian陈薇

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分类专栏：算法文章标签：循环单链表

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上篇对单链表进行了详细说明，本篇接下来说说单循环链表

单循环链表就是在单链表基础上，尾巴元素指向了头，形成了圆圈，操作时只要注意尾部元素链接头就OK，废话不多说，直接上代码

单循环链表定义类 CircleLinkedList.h

[cpp]view plaincopy 
   
 #ifndef CIRCLE_LINKEDLIST_H  
 #define CIRCLE_LINKEDLIST_H  
 #include <iostream>  
 #include <cstdlib>  
   
 using std::cin;  
 using std::cout;  
 using std::endl;  
 using std::istream;  
 using std::ostream;  
 using std::cerr;  
   
 template <class T>  
 struct LinkNode  
 {  
     T data;//值域  
     LinkNode<T> *link;//指针域  
   
     LinkNode(LinkNode<T> *ptr = nullptr)  
     {  
         link = ptr;  
     }  
   
     LinkNode(const T& item,LinkNode<T> *ptr = nullptr)  
     {  
         data = item;  
         link = ptr;  
     }  
 };  
   
 template <class T>  
 class CircleList  
 {  
 public:  
     CircleList()//构造函数  
     {  
         first = new LinkNode<T>;  
         first->link = first;//循环起来，围成圆圈  
         length = 0;  
     }  
   
     ~CircleList()//析构函数  
     {  
         clear();  
         delete first;  
     }  
   
     int Length()const;//返回链表长度  
     LinkNode<T> *getHead()const{  
         return first;  
     }  
     LinkNode<T> *Search(const T &x);//查找x是否存在链表中  
     void clear();//清空链表，仅余头结点  
     LinkNode<T> *locate(int i) const;//返回第i个元素，元素下标从1开始  
     bool insert(int i,T& t);//在第i个位置插入元素  
     bool remove(int i);//移除第i个位置插入元素  
       
   
     bool isEmpty()const{  
         return (first->link == first)?true:false;  
     }  
   
     friend istream& operator >> (istream &in,CircleList<T> &list)  
     {  
         list.clear();//首先list清空  
         LinkNode<T> *first,*last;  
         first = list.first;  
         last = first;  
   
         while(!in.eof())  
         {  
             T val;  
             in >> val;  
             LinkNode<T> *node = new LinkNode<T>(val);  
             last->link = node;  
             list.length++;  
             last = node;  
   
         }  
   
         last->link = first;//尾结点指向头成圆  
         return in;  
     }  
   
     friend ostream& operator << (ostream& out,const CircleList<T> &list)  
     {  
         LinkNode<T> *p = list.first->link;  
         int i = 1;  
         while(p != list.first)  
         {  
             cout <<"#" << i <<":" << p->data << endl;  
             p = p->link;  
             ++i;  
         }  
         return out;  
     }  
   
 protected:  
     LinkNode<T> *first;//记录链表头指针  
     int length;//记录链表长度  
 };  
   
 template <class T>  
 void CircleList<T>::clear()  
 {  
     LinkNode<T> *p = first->link;  
     LinkNode<T> *q;  
     while(p != this->first)  
     {  
         q = p;  
         p = p->link;//p向后移  
         first->link = p;//重新与头结点建立联系  
         delete q;//删除结点  
         length--;     
     }  
 }  
   
 template <class T>  
 LinkNode<T> * CircleList<T>::Search(const T &x)  
 {  
     LinkNode<T> *p = this->first->link;  
     while(p != this->first)  
     {  
         if(p->data == x)  
         {  
             return p;  
         }  
         p = p->link;  
     }  
   
     return p;  
 }  
   
 template <class T>  
 LinkNode<T> * CircleList<T>::locate(int i) const  
 {  
     if(i == 0)  
     {  
         return first;  
     }  
   
     if(i < 0 || i > length)  
     {  
         return first;  
     }  
   
     LinkNode<T> *p = first->link;  
     for(int j = 1; j < i; j++)  
     {  
         p = p->link;  
     }  
   
     return p;  
 }  
   
 template <class T>  
 bool CircleList<T>::insert(int i,T& t)  
 {  
     LinkNode<T> *current = locate(i-1);  
     if(current == first)  
     {  
         return false;  
     }  
   
     LinkNode<T> *node = new LinkNode<T>(t);  
     if(node == nullptr)  
     {  
         cerr << "memory malloc failed!" << endl;  
         exit(1);  
     }  
   
     node->link = current->link;  
     current->link = node;  
     ++length;  
   
     return true;  
 }  
   
 template <class T>  
 bool CircleList<T>::remove(int i)  
 {  
     LinkNode<T> *current = locate(i-1);  
     if(current == first)  
     {  
         return false;  
     }  
   
     LinkNode<T> *p = current->link;  
     current->link = p->link;  
     delete p;  
     length--;  
   
     return true;  
 }  
   
   
   
 #endif  

测试类 main.cpp

[cpp]view plaincopy 
   
 #include "CircleLinkedList.h"  
 #include <fstream>  
 using std::ifstream;  
 using std::ios;  
   
 int main()  
 {  
     CircleList<int> list;  
       
     //list.init();  
     ifstream in = ifstream("list.txt",ios::in);  
     in >> list;  
     cout << "The initial list in the file is:\n" << list << endl;  
   
       
     /*cout << "input the number you want search:"; 
     int number; 
     cin >> number; 
     LinkNode<int> *p = list.Search(number); 
     if(p == list.getHead()) 
     { 
         cout << number << " not exsited" << endl; 
     } 
     else 
     { 
         cout  << number << " exsited" << endl; 
     }*/  
       
     /*list.clear(); 
     cout << "The cleaded list in the file is:\n" << list << endl;*/  
   
   
     /*cout << "input the index you want locate:"; 
     int index; 
     cin >> index; 
     LinkNode<int> *p = list.locate(index); 
     if(p == list.getHead()) 
     { 
         cout << "element at " << index << " not exsited" << endl; 
     } 
     else 
     { 
         cout  << "element at " << index << " is " << p->data <<endl; 
     }*/  
   
     /*cout << "input the index、value you want insert ,split by space "; 
     int index; 
     int value; 
     cin >> index >> value; 
  
     if(list.insert(index,value)) 
     { 
         cout << list << endl; 
     }*/  
   
     cout << "input the index you want delete  ";  
     int index;  
     cin >> index ;  
   
     if(list.remove(index))  
     {  
         cout << list << endl;  
     }  
   
     in.close();  
     system("pause");  
     return 0;  
 }  
   
 /* 
 int main() 
 { 
     ifstream in = ifstream("list.txt",ios::in); 
     int num; 
     if(!in) 
     { 
         cout << "文件打不开" << endl; 
     } 
     else 
     { 
         while(in >> num) 
         { 
             cout << num; 
         } 
     } 
      
     in.close(); 
     system("pause"); 
     return 0; 
 }*/  