c++类模板实现单项循环链表（带测试代码）

最新推荐文章于 2023-06-02 11:07:06 发布

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#链表 #c++ #数据结构

本文介绍了一个使用C++模板实现的循环链表数据结构，包括链表的基本操作如插入、删除、查找等，并提供了完整的代码示例。通过具体实例展示了如何创建、维护和操作循环链表。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

#include<iostream>
using namespace std;
template <class T>
struct CircLinkNode
{//链表节点定义
   T data;
   CircLinkNode<T>*link;
   CircLinkNode(CircLinkNode<T>*next=NULL):link(next){
   }//初始化指针成员的构造函数
   CircLinkNode(T d,CircLinkNode<T>*next=NULL):data(d),link(next){
   }//初始化指针成员和数据的构造函数
};
template <class T>
class CircList
{
   public:
       CircList(const T&x)//构造函数
       {
           first=new CircLinkNode<T>(x);
           if(first==NULL)
           {
               cerr<<"储存分配失败"<<endl;
               return ; //这要是没有会不会有影响
           }
           first->link=first;
       }
       CircList(CircList<T>&L) ;//复制构造函数
       void makeEmpty();
       ~CircList() //析构函数
       {
       makeEmpty();
       delete first;
       }
       int Length() ;//计算循环链表长度
       bool IsEmpty()
       {
           return first==first->link;//头结点的下一结点是否为空
       }
       CircLinkNode<T>*getHead()const
       {
          return first;
       }
       void setHead(CircLinkNode<T>*p)
       {
          first=p;
       }
       CircLinkNode<T>*Search(T x) ;//搜索含x的元素
       CircLinkNode<T>*Locate(int i) ;//搜索第i个元素的地址
       T*getData(int i) ;//取出第i个元素的值
       void setData(int i,T&x) ;//用第x修改第i个元素的值
       bool Insert(int i,T&x) ;//在第i个元素后插入x
       bool Remove(int i,T&x) ;//删除第i个元素，返回该元素的值
       void output();
       private:
       CircLinkNode<T>*first;
} ;
template <class T>
void CircList<T>::makeEmpty()
{
    CircLinkNode<T>*temp,*p=first->link;;
   while(p!=first)
   {
      temp=p->link;
      delete p;
      p=temp;
   }
   first->link=first;
}
//置空函数思路
//建立工作指针
//创建循环结束条件
//工作指针从头结点开始出发，摘结点，最后删除摘得的结点
template <class T>
CircList<T>::CircList(CircList<T>&L)
{
    T value;
    CircList<T>*srcptr=L.getHead;//附加头地址
   CircList<T>*desptr=first=new CircList<T>;
   while(srcptr->link!=first) //判断条件发生变化
   {
      value=srcptr->link->data;
      desptr->link=new CircList<T> (value);
desptr=desptr->link;
srcptr=srcptr->link;
   }
};
//复制构造函数思路
//将链表赋值给另一个链表
template <class T>
int CircList<T>::Length()
{
   CircLinkNode<T>*p=first->link;//从刚开始
   int count=0;
   while(p!=first)
   {
       p=p->link;
       count++;
   }
   return count;
};
//先从头开始
//初始化计数变量
//循环链表，终止条件为当前位置不是头节点）
//遍历完成后返回计数值
template <class T>
CircLinkNode<T>*CircList<T>::Search(T x)
{
   CircLinkNode <T>*current=first->link;//从头开始找
while(current->link!=first)
{
if(current->data==x)
{
cout<<"该元素存在于单链表中"<<endl;
break;
}
else
{
current=current->link;//后移
}


}
cout<<"不存在该元素！"<<endl;
return NULL;

};
template <class T>
CircLinkNode<T>*CircList<T>::Locate(int i)
{
if(i<0)
{
return NULL;
}
CircLinkNode<T>*current=first;
int k=0;
while(current!=NULL&&k<i)//超出判断
{
k++;
current=current->link;//指针移动
}
return current;

};
template<class T>
T*CircList<T>::getData(int i)
{
if(i<0)
{
return NULL;
}
CircLinkNode<T>*current=Locate(i);//定位
if(current==NULL)
return NULL;
else
{
cout<<"该位置的值为"<<current->data<<endl;
return &current->data;//取出数值
}

};
template<class T>//对第I个1位置进行赋值的函数
void CircList<T>::setData(int i,T&x)
{
   if(i>Length())
   {
       i=i%Length();
       }
if(i<=0)
{
cout<<"错误！"<<endl; //return NULL
}
CircLinkNode<T>*current=Locate(i) ;
if(current==NULL)
cout<<"错误！"<<endl; //return NULL
else
current->data=x;

} ;
template<class T>
bool CircList<T>::Insert(int i,T&x) //将x元素插入到第i位之后
{

CircLinkNode<T>*current=Locate(i); //怎么这里不严谨了不检查了，我就很奇怪
//设置查找指针
CircLinkNode<T>*newNode=new CircLinkNode<T>(x) ;
if(newNode==NULL)
{
cerr<<"储存分配错误！" <<endl;
exit(1);//退出程序
}
newNode->link=current->link;
current->link=newNode;
return true;// x先下后上
};
template <class T>
bool CircList<T>::Remove(int i,T&x)
{

CircLinkNode<T>*current=Locate(i-1) ;//删除i位置，首先要找到它前面的位置
if(current==NULL||current->link==NULL)
{
return false; }
CircLinkNode<T>*del=current->link;//摘下删除节点
current->link=del->link;
x=del->data;
cout<<"删除的元素为"<<x<<endl;
delete del;
return true;
};
template<class T>
void CircList<T>::output()
{
CircLinkNode<T>*current=first->link;
while(current!=first)
{
cout<<current->data<<" ";
current=current->link;//移动
}
};
int main()
{

    cout<<"-----------------创建链表-----------------"<<endl;
        CircList<int>cli(0);
        int n;
        cout<<"请输入循环链表的长度";
        cin>>n;
        int a[1001];//可修改
        cout<<"请输入链表的各个元素";
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            cin>>a[i];
            cli.Insert(i,a[i]);

       }
        cout<<"------------创建链表成功！-----------"<<endl;
        cli.output();
        cout<<"循环链表长度"<<cli.Length()<<endl;
        cout<<"插入i位置之后以及元素" <<endl;
        int i1;
        int x1;
        cin>>i1>>x1;
        if(i1>cli.Length());
        i1=i1%cli.Length();
        cli.Insert(i1,x1);
        cout<<"插入元素后的链表为" <<endl;
        cli.output();
        cout<<"链表长度为" <<cli.Length()<<endl;
        cout<<"请输入需要删除的位置"<<endl;
        int i2;
        cin>>i2;
        if(i2>cli.Length());
        i2=i2%cli.Length();
        int x2;
        cli.Remove(i2,x2);
        cout<<"删除后的链表为" <<endl;
        cli.output();
        cout<<"请输入要取的元素位置"<<endl;
        int i3;
        cin>>i3;
        cli.getData(i3);
        cout<<"请输入要修改的位置及要修改后的元素" <<endl;
        int i4,x4;
        cin>>i4>>x4;
        cli.setData(i4,x4);
        cout<<"修改后的链表为"<<endl;
       cli.output();
    return 0;
}