王红梅、胡明、王涛编著的《数据结构c++》（第二版）模板类链表超详细代码

主要实现思想参考与王红梅、胡明、王涛编著的《数据结构c++》（第二版）

以及参考与博客：https://blog.csdn.net/qq_37934101/article/details/80747366

有什么不正确的地方或者不合适的地方欢迎指出

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#include <bits/stdc++.h>
#define REP(i, a, b) for(int i = a; i < b; i++)
#define REP_(i, a, b) for(int i = a; i <= b; i++)
#define sl(n) scanf("%lld", &n);
#define si(n) scanf("%d", &n);
#define RepAll(a) for(auto x: a)
#define cout(ans) cout << ans << endl;
typedef long long ll;
/**
 *    This code has been written by YueGuang, feel free to ask me question. Blog: http://www.yx.telstudy.xyz
 *    created:2019.9.16
 *    crested:2019.9.18
 *    crested:2019.9.19
 *    crested:2019.9.21
 *    crested:2019.9.22
 *    crested:2019.9.23
 *    LinkList 链表学习
 */
using namespace std;

template<class T> class LinkList;

template<class T>
class node {
	public:
		//对结点进行初始化
		node(const T rdata, node<T> *rnext = NULL):data(rdata),next(rnext) {};

		//前面已经有节点了，新增节点后面直接连接空指针
		node(node<T> * rnext = NULL):next(rnext) {};

		//析构函数
		~node() {}

		//将链表定义为链表的友原函数便于链表要使用节点
		friend class LinkList<T>;
	private:

		//数据域
		T data;

		//指针域
		node<T> *next;

};


// T是数据 LinkList 指向自己
template<class T>
class LinkList {
	public:
		//无变量赋值，空表生成函数
		LinkList();

		//链表的复制函数
		LinkList(LinkList<T> &rlist);


		//使用一维数组初始化
		LinkList(T a[], int n);

		//将数据item插入到第i个位置上，原i包括i后数据后移一位
		void Insert(int i, T item);

		//删除链表中i位置的值，i位置后所有值向前移动一个位置，函数返回删除的值
		T Delete(int i);

		//按位查找
		T Findplace(int i);

		//按值查找
		int Finddata(T fdata);

		//返回链表长度
		int length () const;

		//返回item的后继;
		T Next(T item)const;

		//返回item的前驱;
		T Prior(T item)const;

		//判空
		bool Empty() const;

		//判满
		bool Full()const;

		bool IsIn(T)const;

		//重载赋值运算符
		LinkList<T>& operator=(const LinkList<T> &alist);

		//按位查找，返回第i个元素的值;
		T operator[](int i)const;

		//将表置为空表;
		void MakeEmpty();

		//打印链表所有的值
		void printLinkList();

		//析构函数
		~LinkList();

	private:
		//表头指针
		node<T> * first;
};

//无参的构造函数
template<class T>
LinkList<T>::LinkList() {
	LinkList first = new node<T>;
	if(!first) {
		throw "分配失败";
	} else {
		cout << "初始化成功" << '
';
		first->next = NULL;
	}
}

template<class T>
LinkList<T>::LinkList(T a[], int n) {
	first = new node<T>;//头结点
	if(!first) {
		throw "空间分配失败";
	}

	node<T> *s;
	first->next = NULL;//对指针域进行初始化
	REP(i, 0, n) {
		s = new node<T>;
		if(!s) {
			throw"空间分配失败";
		}
		s->data = a[i];
		s->next = first->next;
		first->next = s;
	}
}


//不带头结点的插入
template<class T>
void LinkList<T>::Insert(int i, T x) {
	node<T>*p, *s;
	p = first;
	int cnt = 0;

	while(p && cnt < i-1) {
		p = p->next;
		cnt++;
	}
	if(p == NULL) {
		throw "位置非法";
	} else {
		s = new node<T>;
		s->data = x;
		s->next = p->next;
		p->next = s;
	}

}

template<class T>
T LinkList<T>::Delete(int i) {
	//删除i位置上的数据
	node<T> *p = first;
	int cnt = 0;
	while(p && cnt < i - 1) {
		p = p->next;
		cnt++;
	}
	if(p == NULL || p->next == NULL) {
		throw "位置";
	} else {
		node<T>  *q = p->next;
		T x = q->data;
		p->next = q->next;
		delete q;
		return x;
	}
}

template <class T>
int LinkList<T>::Finddata(T fdata) {
	//按数据查找
	int cnt = 1;
	node<T> *p = first->next;//工作指针
	while(p) {
		if(p->data == fdata){
			return cnt; 
		}
		cnt++;
		p = p->next;
	}
	if(p == NULL) {
		throw "未查找到";
	} else {
		return cnt;
	}
}

template <class T>
T LinkList<T>::Findplace(int i) {
	//按位置查找
	int cnt = 0;
	node<T> *p = first->next;
	while(cnt < i && p) {
		p = p->next;
		cnt++;
	}
	if(p == NULL) {
		throw "超出";
	} else {
		return p->data;
	}
}

template <class T>
void LinkList<T>::printLinkList() {
	node<T> *p = first->next;
	if(Empty()) {
		cout << "链表为空，没有可用元素输出" << '
';
	}
	while(p) {
		cout << p->data << '
';
		p = p->next;
	}
	cout << '
';
	return ;
}

template <class T>
int LinkList<T>::length()const {
	int cnt = 0;
	node<T> *p = first->next;
	while(p) {
		p = p->next;
		cnt++;
	}
	return cnt;
}

template <class T>
LinkList<T>::~LinkList() {
	node<T> *p;
	while(first != NULL) {
		p = first;
		first = first->next;
		delete p;

	}
	cout << "析构完成"  << '
';
}

template <class T>
bool LinkList<T>::IsIn(T item) const {
	node<T> *p = first->next;//工作指针
	while(p) {
		if(p->data == item)
			return true;
		p = p->next;
	}
	return false;
}

template <class T>
bool LinkList<T>::Full() const {
	return false;
	//判断空间是否已满
}

//重载赋值运算符

template<class T>
LinkList<T>& LinkList<T>::operator = (const LinkList & rlist) {
	if(first == rlist.first) {
		cout << "同一个链表" ;
		return *this;
	}
	MakeEmpty();
	cout << "开始复制" << '
';
	node<T> *p , *q;//工作指针
	q = first->next;
	p = rlist.first->next;
	REP(i, 0, rlist.length()) {
		T x = p->data;
		Insert(i+1, x);
		p = p->next;
	}
	return *this;
}

//重载中括号运算符实现按位查找
template<class T>
T LinkList<T>::operator[](int t) const {
	node<T> *p;
	p = first->next;
	int cnt = 1;
	while(p && cnt < t) {
		p = p->next;
		cnt++;
	}
	if(p == NULL) {
		return 0;
	} else {
		return p->data;
	}
}

template<class T>
void LinkList<T>::MakeEmpty() {
	node<T> *p, *q;
	p = first->next;
	while(p) {
		q = p->next;
		delete p;
		p = q;

	}
	first->next = NULL;
}

template<class T>
bool LinkList<T>:: Empty() const {                        //判空
	if(first->next == NULL)
		return true;
	else
		return false;
}

int main() {
	printf("链表功能测试，请输入 n = ");
	int n;
	cin >> n;
	int *a = new int [n];
	sort(a, a+n); 
	cout << "请输入n个数字";
	for(int i = 0; i < n; i++) {
		cin >> a[i];
	}
	cout << "---------测试一： 用数组对链表进行初始化---------" << '
';
	LinkList<int> l(a, n);
	l.printLinkList();
	cout << "---------测试一结束---------" << '
';
	cout << "---------测试二：在x位置差入数字 item 
请输入x" << endl;
	int x;
	cin >> x;
	cout << "请输入item__" ;
	int item;
	cin >> item; 
	l.Insert(x, item);
	l.printLinkList();
	cout << "---------测试二结束---------" << '
';
		cout << "---------测试三：测试按位查找以及按值查找 ---------" << '
';
	l.printLinkList();
	int i;
	cout << "请输入位置i";
	cin  >> i;
	cout << " 查找结果：" << l[i] << endl; 
	int fdata;
	cout << "请输入数据fdata" << '
';
	cin  >> fdata;
	cout << fdata << "所在位置查找结果为 " << l.Finddata(fdata) << endl; 
	cout << "---------测试三结束---------" << '
';
	
}