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C++链表类的实现与应用

2023-06-30 22:00:13 深夜i -- --

C++ 链表类实现应用

链表是一种常用的数据结构，它与数组一样可以用来存储多个数据，但是链表不同于数组，它的存储方式是通过一组节点来实现的。在C++编程中，我们可以使用链表类来实现链表数据结构，下面就介绍一下C++链表类的实现与应用。

一、C++链表类的实现

链表类主要包括节点类和链表类两个部分。节点类中包含存储数据的变量和指向下一个节点的指针，链表类则包含一些操作链表的函数，如插入节点、删除节点、遍历节点等操作。

以下是一个简单的链表类的实现：


template <class T>
class Node {
public:
  T data;           // 存储数据
  Node<T> *next;       // 指向下一个节点的指针
  Node(const T& val):data(val),next(nullptr){} // 构造函数
};
template <class T>
class LinkedList {
public:
  LinkedList():head(nullptr){}  // 构造函数
  ~LinkedList();          // 析构函数，释放动态分配的内存
  void insertNode(int pos, const T& val);  // 在指定位置插入节点
  void deleteNode(int pos);         // 删除指定位置的节点
  void traverseList() const;         // 遍历链表
private:
  Node<T> *head;         // 头节点
};

二、C++链表类的应用

链表类常用于数据结构、算法等领域中，可以模拟队列、栈等常见的数据结构。下面我们以模拟队列为例，展示链表类的应用。


template <class T>
class Queue {
public:
  Queue():size(0){}
  ~Queue(){}
  void push(const T& val){  // 入队
    LinkedList<T>::insertNode(size, val);
    ++size;
  }
  void pop(){         // 出队
    LinkedList<T>::deleteNode(0);
    --size;
  }
  T front(){         // 返回队首元素
    Node<T> *p = LinkedList<T>::head;
    return p->data;
  }
  int getSize()       // 返回队列大小
    return size;
  
private:
  int size;          // 队列大小
  LinkedList<T> list;     // 队列底层是链表实现
};

这样，我们就可以使用模拟队列的方式来使用链表类了，比如：


Queue<int> q;
q.push(1);
q.push(2);
q.push(3);
q.pop();
cout << q.front();  // 输出2

总之，C++链表类是一种非常实用的数据结构，可以用于实现各种算法和数据结构，有利于提高程序的效率和可读性。

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