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C++模版技术实现简单双向链表

作者:  时间: 2011-05-26

下面代码仅供本人复习数据结构所用,实用性N低,各位飘过吧~~哈哈:>

//
// C++ 模版技术实现简单双向链表示例. 
// 
 
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <stdexcept>
 
// 双向链表类模版前置声明
template <typename T> class DoublyLinkedList; 
 
//
// 双向链表节点类模版. 
// 
template <typename T>
class Node
{
	friend class DoublyLinkedList<T>;
	
private:
	T _value;
	Node<T> *_pPrior, *_pNext;

public:
	Node(void)
		: _pPrior(NULL)
		, _pNext(NULL)
	{ NULL; }
	
	explicit Node(const T &val)
		: _value(val)
		, _pPrior(NULL)
		, _pNext(NULL)  
	{ NULL; }
	
	T& getValue(void)
	{ return _value; }
	
	Node<T>* getPrior(void)
	{ return _pPrior; }
	
	Node<T>* getNext(void)
	{ return _pNext; }	
};
 
//
// 双向链表类模版 
//
template <typename T>
class DoublyLinkedList 
{
private:
	Node<T> *_pHead;
	
public:
	DoublyLinkedList(void);
	~DoublyLinkedList(void);
	void clear(void);
	size_t length(void) const;
	T& visit(const size_t pos);
	Node<T>* add(const T &val);
	Node<T>* insert(const size_t pos, const T &val);
	Node<T>* search(const T &val) const;
	Node<T>* remove(const size_t pos);	
};
 
 
template <typename T>
DoublyLinkedList<T>::DoublyLinkedList(void)
{
	_pHead = new Node<T>();
} 
 
 
template <typename T>
DoublyLinkedList<T>::~DoublyLinkedList(void)
{
	clear();
	delete _pHead;
} 
 
//
// 清空链表中插入的所有节点,头节点除外. 
//
template <typename T> 
void DoublyLinkedList<T>::clear(void)
{
	for (Node<T> *pDel = _pHead->_pNext; NULL != pDel; pDel = pDel->_pNext)
	{
		_pHead->_pNext = pDel->_pNext;
#if !defined(NDEBUG)
		std::cout << "删除值:" << pDel->_value << std::endl; 
#endif	
		delete pDel;
	}
} 
 
//
// 求节点总数,排除头结点.
// 
template <typename T> 
size_t DoublyLinkedList<T>::length(void) const
{
	size_t len = 0;

	for (Node<T> *pTemp = _pHead->_pNext; NULL != pTemp; ++len)
	{ pTemp = pTemp->_pNext; }
	
	return len;	
} 
 
//
// 在指定位置 pos 插入节点,若 pos 过大,则在表尾插入.返回插入节点指针. 
// 
template <typename T> 
T& DoublyLinkedList<T>::visit(const size_t pos)
{
	Node<T> *pVisit = _pHead->_pNext;
	
	for (size_t i = 0; NULL != pVisit && i < pos; ++i, pVisit = pVisit->_pNext)
	{ NULL; }
	
	if (NULL == pVisit)
	{
		throw std::overflow_error("访问链表节点越界 !");
	}
	
	return pVisit->_value;
}
 
//
// 在链表头节点后插入新节点.
//
template <typename T> 
Node<T>* DoublyLinkedList<T>::add(const T &val)
{
	Node<T> *pNew = new Node<T>(val);
	
	pNew->_pNext = _pHead->_pNext;
	_pHead->_pNext = pNew;
	
	return pNew;
} 
 
//
// 在指定位置 pos 插入节点,若 pos 过大,则在表尾插入.返回插入节点指针. 
// 
template <typename T> 
Node<T>* DoublyLinkedList<T>::insert(const size_t pos, const T &val)
{
	Node<T> *pPrev = _pHead;
	
	for (size_t i = 0; NULL != pPrev->_pNext && i < pos; ++i)
	{ pPrev = pPrev->_pNext; }
	
	Node<T> *pNew = new Node<T>(val);
	pNew->_pNext = pPrev->_pNext;
	pPrev->_pNext = pNew;
	
#if !defined(NDEBUG)
	std::cout << "插入节点:" << pNew->_value << std::endl; 
#endif

	return pNew;
}
 
//
// 根据指定的数据值查找节点,找到返回节点指针,否则返回 NULL. 
// 
template <typename T> 
Node<T>* DoublyLinkedList<T>::search(const T &val) const
{
	Node<T> *pTemp = _pHead->_pNext;
	
	for (NULL; NULL != pTemp && val != pTemp->_value; pTemp = pTemp->_pNext)
	{ NULL; } 
	
	return pTemp;
}
 
//
// 删除指定位置节点,并返回前一节点指针,
// 若 pos 过大则不删除,返回最后一个节点指针.
//
template <typename T>
Node<T>* DoublyLinkedList<T>::remove(const size_t pos)
{
	Node<T> *pPrev = _pHead;
	
	for (size_t i = 0; NULL != pPrev->_pNext && i < pos; ++i)
	{
		pPrev = pPrev->_pNext;
	}
	
	if (NULL != pPrev->_pNext)
	{
		Node<T> *pDel = pPrev->_pNext;
		pPrev->_pNext = pDel->_pNext;
#if !defined(NDEBUG)
		std::cout << "删除节点:" << pDel->_value << std::endl; 
#endif
		delete pDel;
	}
	
	return pPrev; 
}
 
//
// 在 main 函数结束后调用,防止控制台一闪而过. 
//
void calledAfterMain(void)
{
	system("pause");
}
 
//
// 测试链表 
// 
int main(void)
{
	const size_t MAX_LIST_SIZE = 10;
	DoublyLinkedList<int> linkedList;
	
	for (size_t i = 0; i < MAX_LIST_SIZE; ++i)
	{
		// linkedList.insert(i, i);
		linkedList.add(i);
	}
	
	std::cout << "链表长度: " << linkedList.length() << std::endl; 
	
	try
	{
		for (size_t i = 0; i < MAX_LIST_SIZE + 1; ++i)
		{
			std::cout << std::setw(3) << linkedList.visit(i);
		}
		std::cout << std::endl;
	}
	catch (const std::exception &e)
	{
		std::cout << std::endl << e.what() << std::endl;
	}
	
	atexit(calledAfterMain);
	return EXIT_SUCCESS;
}