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#x1f497;系列专栏#xff1a; 【C语言详解】 【数据结构详解】【C详解】
目录 1、函数补充
2、迭代器完善
3、const迭代器
总结 1、函数补充
拷贝构造
思路#xff1a;
先构造一个头结点#xff0c;然后将 lt 类中的元… ✨个人主页 熬夜学编程的小林
系列专栏 【C语言详解】 【数据结构详解】【C详解】
目录 1、函数补充
2、迭代器完善
3、const迭代器
总结 1、函数补充
拷贝构造
思路
先构造一个头结点然后将 lt 类中的元素依次尾插到新的结点上。
void empty_init()
{_head new Node;_head-_next _head;_head-_prev _head;_size 0;
}
list(const listT lt)
{empty_init();//构造一个头结点for (auto x : lt){push_back(x);}
} {}初始化构造
思路
先构造一个头结点然后将 il 类中的元素依次尾插到新的结点上。
list(initializer_listT il)
{empty_init();for (auto x : il){push_back(x);}
}
赋值操作符重载
void swap(listT lt)
{std::swap(_head, lt._head);std::swap(_size, lt._size);
}
listT operator(listT lt)
{swap(lt);return *this;
}
大小相关函数
size_t size()
{return _size;
}
bool empty()
{return _size 0;
}
clear() 清空list的内容保留头结点。 //清空数据
void clear()
{iterator it begin();while (it ! end()){it erase(it);//更新迭代器}
}
~list() 析构函数清空list的内容并释放头结点。 ~list()
{clear();//清空内容函数delete _head;//释放头结点_head nullptr;//置空
}
2、迭代器完善
前面我们处理的都是内置类型的情况如果我们出现自定义类型如何解决
自定义类型举例
struct A
{int _a1;int _a2;A(int a1 0, int a2 0):_a1(a1), _a2(a2){}
}; 首先我们先看看几种自定义类型的尾插方式:
void test_list3()
{listA lt;A aa1(1, 1);//实例化对象A aa2{ 2,2 };//多参数的隐式类型转换C11lt.push_back(aa1);//有名对象实例化lt.push_back(aa2);lt.push_back(A(3, 3));//匿名对象lt.push_back({ 4,4 });//多参数的隐式类型转换C11
} 对自定义类型进行遍历
listA::iterator it lt.begin();
while (it ! lt.end())
{cout *it ;//自定义类型输出不了it;
}
cout endl; A是自定义类型不支持留插入我们解引用得到的_data是A的对象 。在结构体中我们获取到自定义类型的对象可以通过 . 进行访问内部成员此处我们也可以使用 . 进行访问内部成员。
cout (*it)._a1 : (*it)._a2 ; 但是如果这么使用会有一点别捏我们在自定义类型中也可以通过自定义类型的地址来访问成员即通过 -访问此处我们也可以通过 -进行访问因此我们需要重载一个operator-()函数 。
迭代器类中重载operator-
T* operator-()
{return _node-_data;//取数据的地址
}
使用-访问元素
cout it-_a1 : it-_a2 ;
使用重载函数版
cout it.operator-()-_a1 : it.operator-()-_a2 ;
测试结果 注意
这里隐藏了一个箭头一个是重载一个是原生指针的访问操作。 当重载 operator-不会直接返回成员的值而是应该返回一个指针这个指针指向的对象包含我们想要访问的成员。当使用 -运算符时C 会自动和透明地调用重载的 operator- 并继续 “链式” 访问成员而不需要程序员显示地添加多余的箭头。 3、const迭代器 我们上一弹写的普通迭代器对于const对象是无法编译成功的const不能调用非const成员函数(权限放大)。
下面我们则实现一个const迭代器的类。 与普通迭代器类似我们需要先在list类中重命名一个const迭代器
typedef ListConstIteratorT const_iterator;//const迭代器类const_iterator begin() const
{return const_iterator(_head-_next);//匿名对象//return _head-_next;//单参数类型转换
}
const_iterator end() const
{return const_iterator(_head);
}
注意
const迭代器名字不能写成 const iterator因为const迭代器的本质是迭代器指向的内容不能修改而不是迭代器本身不能修改const_iterator这样定义是迭代器不能修改内容还是可以修改的 实现const_iterator类有两种方式如下
方式一(单独实现一个新的类修改普通迭代器的部分地方)
templateclass T
struct ListConstIterator
{typedef ListConstIteratorT Self;//对迭代器类重定义typedef ListNodeT Node;Node* _node;//构造ListConstIterator(Node* node):_node(node){}const T operator*()//只能访问不能修改值{return _node-_data;}const T* operator-(){return _node-_data;//返回指针}//前置 Self operator(){_node _node-_next;return *this;}//后置Self operator(int){Self tmp(*this);_node _node-_next;return *this;}Self operator--(){_node _node-_prev;return *this;}Self operator--(int){Self tmp(*this);_node _node-_prev;return tmp;}bool operator!(const Self it){return _node ! it._node;}bool operator(const Self it){return _node it._node;}
}; 我们可以看到const迭代器与普通迭代器的区间只在operator*与operator-的返回的类型上那么我们是不是可以将两个类封装成一个模板类呢 //普通迭代器和const迭代器只有两个返回值不同因此我们使用模板封装
templateclass T, class Ref, class Ptr//reference引用 point指针
struct ListIterator
{typedef ListIteratorT, Ref, Ptr Self;//对迭代器类重定义typedef ListNodeT Node;Node* _node;//构造ListIterator(Node* node):_node(node){}//T operator*()//遍历及修改Ref operator*(){return _node-_data;}//T* operator-()Ptr operator-(){return _node-_data;//返回指针}//前置 Self operator(){_node _node-_next;return *this;}//后置Self operator(int){Self tmp(*this);_node _node-_next;return tmp;//返回临时变量}//前置--Self operator--(){_node _node-_prev;return *this;}//后置--Self operator--(int){Self tmp(*this);_node _node-_prev;return tmp;//返回临时变量}bool operator!(const Self it){return _node ! it._node;}bool operator(const Self it){return _node it._node;}
};
合并之后的三个类模板参数
T链表结点存储_data值的数据类型Ref通过迭代器访问数据时的返回类型可以是T或者const T。Ptr通过迭代器访问数据的指针类型可以是T*或者const T*。
链表实例化如下
typedef ListIteratorT, T, T* iterator;//普通迭代器类typedef ListIteratorT, const T, const T* const_iterator;//const迭代器类 list实现全部代码
namespace lin
{//链表基本结构templateclass Tstruct ListNode{ListNodeT* _prev;ListNodeT* _next;T _data;ListNode(const T val T())//初始化值构造:_prev(nullptr),_next(nullptr),_data(val){}};//原版普通迭代器//迭代器操作类 方法都要被访问使用struct//templateclass T//struct ListIterator//{// typedef ListIteratorT Self;//对迭代器类重定义// typedef ListNodeT Node;// Node* _node;// //构造// ListIterator(Node* node)// :_node(node)// {}// T operator*()//遍历及修改// {// return _node-_data;// }// T* operator-()// {// return _node-_data;//返回指针// }// //前置 // Self operator()// {// _node _node-_next;// return *this;// }// //后置// Self operator(int)// {// Self tmp(*this);// _node _node-_next;// return *this;// }// bool operator!(const Self it)// {// return _node ! it._node;// }// bool operator(const Self it)// {// return _node it._node;// }//};//原版const迭代器//templateclass T//struct ListConstIterator//{// typedef ListConstIteratorT Self;//对迭代器类重定义// typedef ListNodeT Node;// Node* _node;// //构造// ListConstIterator(Node* node)// :_node(node)// {}// const T operator*()//只能访问不能修改值// {// return _node-_data;// }// const T* operator-()// {// return _node-_data;//返回指针// }// //前置 // Self operator()// {// _node _node-_next;// return *this;// }// //后置// Self operator(int)// {// Self tmp(*this);// _node _node-_next;// return *this;// }// Self operator--()// {// _node _node-_prev;// return *this;// }// Self operator--(int)// {// Self tmp(*this);// _node _node-_prev;// return tmp;// }// bool operator!(const Self it)// {// return _node ! it._node;// }// bool operator(const Self it)// {// return _node it._node;// }//};//普通迭代器和const迭代器只有两个返回值不同因此我们使用模板封装templateclass T, class Ref, class Ptr//reference引用 point指针struct ListIterator{typedef ListIteratorT,Ref,Ptr Self;//对迭代器类重定义typedef ListNodeT Node;Node* _node;//构造ListIterator(Node* node):_node(node){}//T operator*()//遍历及修改Ref operator*(){return _node-_data;}//T* operator-()Ptr operator-(){return _node-_data;//返回指针}//前置 Self operator(){_node _node-_next;return *this;}//后置Self operator(int){Self tmp(*this);_node _node-_next;return tmp;//返回临时变量}//前置--Self operator--(){_node _node-_prev;return *this;}//后置--Self operator--(int){Self tmp(*this);_node _node-_prev;return tmp;//返回临时变量}bool operator!(const Self it){return _node ! it._node;}bool operator(const Self it){return _node it._node;}};templateclass Tclass list{typedef ListNodeT Node;//将链表结构重命名public://普通版本//typedef ListIteratorT iterator;//需要被访问放在public内//typedef ListConstIteratorT const_iterator;//const迭代器类//类模板typedef ListIteratorT,T,T* iterator;//需要被访问放在public内typedef ListIteratorT,const T,const T* const_iterator;//const迭代器类//构造哨兵结点void empty_init(){_head new Node;_head-_next _head;_head-_prev _head;}list()//默认构造{empty_init();//创建哨兵头结点}size_t size(){return _size;}void clear()//清空数据不销毁哨兵头结点{iterator it begin();while (it ! end()){it erase(it);}}~list()//析构函数{clear();delete _head;_head nullptr;}list(const listT lt)//拷贝构造{empty_init();//创建头结点然后进行尾插for (auto x : lt){push_back(x);}}void swap(listT lt){std::swap(_head, lt._head);std::swap(_size, lt._size);}listT operator(listT lt){swap(lt);return *this;}iterator begin() {return iterator(_head-_next);//匿名对象//return _head-_next;//单参数类型转换}iterator end() {return iterator(_head);}//解决打印修改值问题const_iterator begin() const{return const_iterator(_head-_next);//匿名对象//return _head-_next;//单参数类型转换}const_iterator end() const{return const_iterator(_head);}//单独实现的尾插//void push_back(const T val)//{// //tail // Node* newnode new Node(val);// Node* tail _head-_prev;// tail-_next newnode;// newnode-_prev tail;// newnode-_next _head;// _head-_prev newnode;//}void insert(iterator pos, const T val)//在pos位置前插入val{Node* cur pos._node;Node* newnode new Node(val);Node* prev cur-_prev;//prev newnode curnewnode-_next cur;cur-_prev newnode;prev-_next newnode;newnode-_prev prev;_size;}iterator erase(iterator pos)//删除pos位置防止迭代器失效返回迭代器后一个位置{Node* cur pos._node;Node* prev cur-_prev;Node* next cur-_next;//prev nextprev-_next next;next-_prev prev;delete cur;_size--;return iterator(next);}//调用insert函数void push_back(const T val){//insert(--begin(),val);//不能使用n在--begin前面插入insert(end(), val);//end()前面}void push_front(const T val){insert(begin(), val);//begin()前面插入}void pop_back(){erase(--end());//end()前面删除}void pop_front(){erase(begin());//begin()位置删除}private:Node* _head;//链表成员变量size_t _size;//链表大小};
}
总结 本篇博客就结束啦谢谢大家的观看如果公主少年们有好的建议可以留言喔谢谢大家啦
