C++:list
目录
List的模拟实现
List节点类
List链表结构
List迭代器类
结构
T& operator*();
T& operator->();
Self& operator++();
Self operator++(int);
Self& operator--();
Self& operator--(int);
bool operator!=(const Self& l);
bool operator==(const Self& l);
List的构造
构造函数
迭代器区间构造
拷贝构造
运算符重载
析构函数
List iterator
begin
end
List Capacity
size
empty
List Access
front
back
List Modify
在pos位置前插入值为val的节点
删除pos位置的节点
clear
其它功能进行复用
学习目标
1.会模拟实现list的基础功能
2.const迭代器(模板类的参数)
3.->的重载
List的模拟实现
List节点类
1.指针域 2.数据域
//1,定义节点template<class T>struct list_node {list_node<T>* _pre;list_node<T>* _next;T _data;//构造函数list_node(const T& x = T()) :_pre(nullptr),_next(nullptr),_data(x){}};
List链表结构
1.结构:双向带头循环链表
//2.list(链表)template<class T>class list {public://节点typedef list_node<T> node;//迭代器typedef __list_iterator<T, T&,T*> iterator;typedef __list_iterator<T, const T&,const T*> const_iterator;//构造函数(初始化)list() {_head = new node;_head->_pre = _head;_head->_next = _head;}private:node* _head;};
List迭代器类
链表的成员都是节点,需要使用节点指针,于是不再使用原生指针,而对原生指针进行封装
1.迭代器要么是原生指针
2.迭代器要么是自定义类型对原生指针的封装,模拟指针的行为
(Vector中由于存储空间连续,指针ptr++就跳到下一个成员的位置 )
( List中,存储空间不是连续的,指针ptr++不一定会跳到下一个成员的位置)
结构
//3.list的迭代器类template<class T, class Ref,class Ptr>struct __list_iterator{typedef list_node<T> node;typedef __list_iterator<T, Ref,Ptr> self;node* pnode;//构造函数__list_iterator(node* n):pnode(n){}};T& operator*();
//*(解引用)Ref operator*(){return pnode ->_data;}
T& operator->();Ptr operator->() {return &pnode->_data;}Self& operator++();
self& operator++() {pnode = pnode->_next;return *this;}
Self operator++(int);self operator++(int) {self tmp(*this);//拷贝构造pnode = pnode->_next;return tmp;}
Self& operator--();self& operator--() {pnode = pnode->_pre;return *this;}
Self& operator--(int);self operator--(int){self tmp(*this);pnode = pnode->_pre;return tmp;}
bool operator!=(const Self& l);bool operator==(const self& I) {return pnode == I.pnode;}
bool operator==(const Self& l);bool operator!=(const self& I){return pnode != I.pnode;}
List的构造
构造函数
//构造函数void init(){_head = new node;_head->_pre = _head;_head->_next = _head;}list() {_head = new node;_head->_pre = _head;_head->_next = _head;}list(int n, const T& value = T()) {init();while (n--) {push_back(value);}}迭代器区间构造
//迭代器区间构造template <class Iterator>list(Iterator first, Iterator last) {init();while (first != last) {push_back(*first);++first;}}拷贝构造
void swap(list<T>& L) {std::swap(_head,L._head);}//拷贝构造(现代写法)list(const list<T>& L) {init();list<T> tmp(L.begin(), L.end());swap(tmp);}运算符重载
//运算符重载(现代写法)list<T>& operator=(const list<T> L) {swap(L);return *this;}这里不加引用就是用其拷贝构造,若加了引用,赋值后改变这个list,L也会被改变
析构函数
//析构函数~list() {clear();delete _head;_head = nullptr;}
List iterator
迭代器
//迭代器typedef __list_iterator<T, T&,T*> iterator;typedef __list_iterator<T, const T&,const T*> const_iterator;begin
iterator begin() {return iterator(_head->_next);}const_iterator begin()const{return const_iterator(_head->_next);}end
iterator end(){return iterator(_head);}const_iterator end()const{return const_iterator(_head);}
List Capacity
size
size_t size()const {size_t count = 0;const_iterator it = begin();while (it != end()) {count++;++it;}return count;}
empty
bool empty()const {return _head->_next == _head;}
List Access
front
T& front() {return _head->_next->_data;}const T& front()const {return _head->_next->_data;}back
T& back() {return _head->_pre->_data;}const T& back()const {return _head->_pre->_data;}
List Modify
头插,头删,尾插,尾删,在pos位置插入val,删除pos位置的节点并返回下一节点位置
clear,swap
在pos位置前插入值为val的节点
iterator insert(iterator pos, const T& val) {node* cur = pos.pnode;node* pre = cur->_pre;node* new_node = new node(val);pre->_next = new_node;//pos前的节点与new_node连接new_node->_pre = pre;new_node->_next = cur;//new_node与pos的节点连接cur->_pre = new_node;return new_node;}删除pos位置的节点
返回该节点的下一个位置
iterator erase(iterator pos) {node* pre = pos.pnode->_pre;node* next = pos.pnode->_next;pre->_next = next;//连接pos的前后节点next->_pre = pre;delete pos.pnode;//删除pos位置的节点return next;}clear
void clear() {iterator it = begin();while (it != end()) {//it = erase(it);erase(it++);}}其它功能进行复用
void push_back(const T& val){insert(end(), val);}void pop_back() { erase(--end());}void push_front(const T& val) { insert(begin(), val);}void pop_front() { erase(begin());}
效果展示:
尾插,头插,在pos位置插入值
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