目录
本节目标
1. list的介绍及使用
1.2 list的使用
2.list的模拟实现
3.完整代码
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
namespace delia
{
template<class T>
struct _list_node
{
T _val;
_list_node<T>* _prev;
_list_node<T>* _next;
_list_node(const T& val = T())
:_val(val)
, _prev(nullptr)
, _next(nullptr)
{};
};
template<class T, class Ref>
struct _list_iterator//使用_list_iterator类来封装node*
{
typedef _list_node<T> node;
typedef _list_iterator<T, Ref> self;
node* _pnode;
//构造函数
_list_iterator(node* pnode)
:_pnode(pnode)
{}
//拷贝构造、赋值运算符重载、析构函数,编译器默认生成即可
//解引用,返回左值,是拷贝,因此要用引用返回
Ref operator*()
{
return _pnode->_val;
}
//!=重载
bool operator!=(const self& s) const
{
return _pnode != s._pnode;
}
//==重载
bool operator==(const self& s) const
{
return _pnode == s._pnode;
}
//前置++ it.operator(&it)
self& operator++()
{
_pnode = _pnode->_next;
return *this;
}
//后置++ 返回++之前的值 it.operator(&it,0)
self operator++(int)
{
self tmp(*this);
_pnode = _pnode->_next;
return tmp;
}
//前置-- it.operator(&it)
self& operator--()
{
_pnode = _pnode->prev;
return *this;
}
//后置++ 返回++之前的值 it.operator(&it,0)
self operator--(int)//临时对象不能用引用返回,所以self没有加&
{
self tmp(*this);
_pnode = _pnode->_prev;
return tmp;
}
};
template<class T>
class list
{
typedef _list_node<T> node;
public:
typedef _list_iterator<T, T&, T*> iterator;//重命名迭代器
typedef _list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;//重命名const迭代器
//构造函数
list()
{
_head = new node;//会调_list_node的构造函数
_head->_next = _head;//整个链表只有头节点,先构造一个没有实际节点的链表
_head->_prev = _head;//整个链表只有头节点,先构造一个没有实际节点的链表
}
//拷贝构造 lt1(lt)
list(const list<T>& lt)
{
_head = new node;
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
//将lt的元素全部尾插到新链表
for (const auto& e : lt)
{
push_back(e);
}
}
//赋值重载
list<T>&operator=(list<T><)
{
swap(_head, lt._head);
return *this;
}
template <class T> void swap(T& a, T& b)
{
T c(a);
a = b;
b = c;
}
//析构
~list()
{
clear();
delete _head;
_head = nullptr;
}
iterator begin()
{
return iterator(_head->_next);
}
iterator end()
{
return iterator(_head);//尾节点的下一个节点位置即头节点
}
const_iterator begin() const
{
return const_iterator(_head->_next);
}
const_iterator end() const
{
return const_iterator(_head);//尾节点的下一个节点位置即头节点
}
//插入节点
void insert(iterator pos, const T& x)
{
assert(pos._pnode);
node* newnode = new node(x);//构造节点
node* prev = pos._pnode->_prev;
//插入节点
newnode->_next = pos._pnode;
pos._pnode->_prev = newnode;
prev->_next = newnode;
newnode->_prev = prev;
}
//删除节点
iterator erase(iterator pos)
{
assert(pos._pnode);//判断该位置节点是否存在
assert(pos != end());//end()是最后一个节点的下一个节点位置,也就是头节点,头节点不能删,需要断言
node* prev = pos._pnode->_prev;//pos位置节点的前一个节点
node* next = pos._pnode->_next;//pos位置节点的后一个节点
//删除节点
delete pos._pnode;
prev->_next = next;
next->_prev = prev;
return iterator(next);//删除之后pos失效,把下一个位置的迭代器给它
}
void clear()
{
iterator it = begin();
while (it != end())
{
erase(it++);
}
}
//头插
void push_front(const T& x)
{
insert(begin(), x);
}
//尾插
void push_back(const T& x)
{
insert(end()--, x);
}
//头删
void pop_front()
{
erase(begin());
}
//尾删
void pop_back()
{
erase(--end());
}
//判空
bool empty()
{
return _head->_next == _head;
}
//求节点个数
size_t size()
{
iterator it = begin();
size_t sz = 0;
while (it != end())//时间复杂度O(N)
{
it++;
sz++;
}
return sz;
}
private:
node* _head;
};
void PrintList(const list<int>& lt)
{
list<int>::const_iterator it = lt.begin();
while (it != lt.end())
{
cout << it._pnode->_val << " ";
it++;
}
cout << endl;
}
}