线性表的C++实现

一、实现基础

• 代码基于C++的模板类实现，这样就能够自由选择链表的数据类型。
• 使用指针实现有头结点的单链表。
• 在链表类Node中只定义了数据结构和功能函数，head头结点在主函数中定义并作为函数参数，这一点较常用的链表实现有所区别。

二、实现功能

• 创建链表
• 返回链表长度
• 在链表尾部添加元素
• 插入元素
• 删除结点并返回该结点的值
• 清空链表
• 按链表值从尾到头的顺序打印链表（附加功能）

三、各功能详解

1、链表类 class Node

template <class T>
class Node
{
   
    public:
        T val;
        Node *next;

        Node(T x):val(x), next(NULL) {
   }                	  // 构造函数
        void SetList(Node** head );                       // 创建链表
        int length(Node* head);                           // 返回链表长度
        void append(T element, Node* head);               // 在链表尾部添加元素
        void insert(int pos, T element, Node* head);      // 插入元素
        T remove(int pos, Node* head, T errorFlag);       // 删除结点并返回该结点的值
        void clear(Node** head);                          // 清空链表
        vector<int> printListFromTailToHead(Node* head);  // 按链表值从尾到头的顺序打印

};

• 链表的结点值val为模板T类型的，这样自己在创建链表时，就可以指定结点值为int/char等各种类型，比较灵活。

2、创建链表

template <class T>
void Node<T>::SetList(Node** head){
   
    Node <int> *cur, *temp;
    *head = cur = temp = NULL;
    
    for(int i = 0; i < Length; i++)
    {
   
        int t;
        cin >> t;

        temp = new Node<int>(0);
        temp->val = t;
        temp->next = NULL;

        if(*head == NULL)
            *head = temp;
        else
            cur->next = temp;

        cur = temp;
    }
}

• 为什么传参是Node**类型？

  head在主函数中的定义是 Node *head，如果传参为*head，会出现在SetList()中head指向的地址有变，但是在主函数中head指向的地址没有变的情况。由于在主函数中初始化时head = NULL，所以，如果传参为*head，那么在SetList()中确实head指向了下一个结点的地址，但是主函数中head指向的地址仍然为空，也就是没有创建链表。

  这是因为，函数参数传递的只能是数值，所以当指针作为函数参数传递时，传递的是指针的值，而不是地址，所以在函数中不能改变实际的指针指向的地址，解决该问题，将指针指向的地址作为参数传给函数即可，也就是传参为Node**。

3、返回链表长度

template <class T>
int Node<T>::length(Node* head){
   
	Node<int> *cur = head; 
    int len = 0;

    if(head == NULL)
        return -1;

    while(cur){
   
        len++;
        cur = cur->next;
    }

    return len;
}

4、在链表尾部添加元素

template <class T>
void Node<T>::append(T element, Node* head){
   

    Node *temp, *cur = head;

    temp = new Node<T>(0);
    temp->val = element;
    temp->next = NULL;

    while(cur->next)
        cur = cur->next;
    cur->next = temp;
}

• 当找到链表的最后一个元素tail时（tail->next == NULL），将原本tail指向为空替换为指向新增加的结点temp，再将temp->next赋值为NULL，即temp成为了新的tail。

5、插入元素

template <class T>
void Node<T>::insert(int pos, T element, N