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网页制作与网站建设 在线作业,工作管理app,固定ip如何做网站服务器,特价网站建设价格文章目录 list的模拟实现默认成员函数构造函数拷贝构造函数赋值运算符重载析构函数 迭代器迭代器为什么要存在#xff1f;const_iteratorbegin和end inserterasepush_back pop_backpush_front pop_frontswap 完整代码 list的模拟实现 默认成员函数 构造… 文章目录 list的模拟实现默认成员函数构造函数拷贝构造函数赋值运算符重载析构函数 迭代器迭代器为什么要存在const_iteratorbegin和end inserterasepush_back pop_backpush_front pop_frontswap 完整代码 list的模拟实现 默认成员函数 构造函数 list是一个带头双向循环链表在构造一个list对象时new一个头结点并让其prev和next都指向自己即可。 void empty_init(){_head new Node;_head-_next _head;_head-_prev _head;_size 0;}//默认构造list(){empty_init();}拷贝构造函数 //拷贝构造函数 list(const listT lt) {_head new node; //申请一个头结点_head-_next _head; //头结点的后继指针指向自己_head-_prev _head; //头结点的前驱指针指向自己for (auto e : lt) //两个 e都是同一个{push_back(e); //将容器lt当中的数据一个个尾插到新构造的容器后面} } 赋值运算符重载 版本一推荐 参数不使用引用让编译器自动调用list的拷贝构造函数构造出来一个list对象然后调用swap函数将原容器与该list对象进行交换 这样做相当于将应该用clear清理的数据通过交换函数交给了容器lt而当赋值运算符重载函数调用结束时容器lt会自动销毁并调用其析构函数进行清理。 listT operator (listT lt)//右值没有引用传参间接调用拷贝构造//listT operator ( listT * this, listT lt)//右值没有引用传参间接调用拷贝构造// lt1 lt2{this-swap(lt);return *this; }版本二 先调用clear函数将原容器清空然后将容器lt当中的数据通过遍历的方式一个个尾插到清空后的容器当中即可。 listT operator(const listT lt) {if (this ! lt) //避免自己给自己赋值{clear(); //清空容器for (const auto e : lt){push_back(e); //将容器lt当中的数据一个个尾插到链表后面}}return *this; //支持连续赋值 } 析构函数 对对象进行析构时首先调用clear函数清理容器当中的数据然后将头结点释放最后将头指针置空 void clear(){iterator it begin();while (it! end() ) {it erase(it);}_size 0;}~list(){clear();delete _head;_head nullptr;}迭代器 迭代器为什么要存在 string 和vector的迭代器 string和vector将数据存储在一段连续的内存空间那么可以通过指针进行自增、自减以及解引用等操作就可以对相应位置的数据进行一系列操作所以string和vector是天然的迭代器 list的迭代器 list中各个结点在内存当中的位置是随机的不一定是连续的我们不能仅通过结点指针的自增、自减以及解引用等操作对相应结点的数据进行操作 ,采用类封装迭代器在迭代器类的内部重载 、 –、 、 - 、 !、 这些迭代器会用到的运算符 const_iterator 在const迭代器中const迭代器指向的内容不能被修改。也就是解引用返回的值不能被修改。迭代器本身是可以修改的有两种解决方案 1 再封装一个const迭代器类 template class T//const 迭代器 让迭代器指向的内容不能修改 迭代器本身可以修改struct list_const_iterator{typedef list_nodeT Node;//构造函数list_const_iterator(Node node):_node(node){}const T operator*()//出了作用域节点的值还在用引用//const 返回节点的值不能修改{return _node-_val;}//前置,返回之后的值list_const_iterator operator()//list_const_iterator operator(list_const_iterator * this ){_node _node-_next;return *this;}//后置 ,返回之前的值list_const_iterator operator(int){__list_const_iterator tmp(*this);_node _node-_next;return tmp;// tmp出了作用域就被销毁 用传值返回 }bool operator(const __list_iteratorT it){return *this it._node;}bool operator!(const __list_iteratorT it)//传值返回返回的是拷贝是一个临时对象临时对象具有常性{return this ! it._node;}Node _node;};2 选择增加模板参数复用代码推荐 templateclass T, class Ref, class Ptrc库就是用的这种解决方案 //templateclass T //list类存储的数据是任意类型所以需要设置模板参数//普通迭代器//Ref是引用 Ptr是指针templateclass T,class Ref,class Ptrstruct __list_iterator{typedef list_nodeT Node;typedef list_iteratorT, Ref, Ptr self;//构造函数list_iterator(Node* node):_node(node){}Ref operator*(){return _node-_val;}Ptr operator-(){return _node-_val;}//前置,返回之后的值self operator()//list_iteratorT operator(list_iteratorT * this ){_node _node-_next;return *this;}//后置 返回之前的值self operator(int)// __list_iteratorT operator( __list_iteratorT * this ,int){self tmp(this);//拷贝构造_node _node-_next;return tmp; // tmp出了作用域就被销毁 用传值返回 }bool operator! (const self it){return _node ! it._node;}bool operator (const self it){return _node it._node;}Node _node;};templateclass T//list类存储的数据是任意类型所以需要设置模板参数class list{typedef list_nodeT Node;public:typedef __list_iteratorT ,T,T* iterator;typedef list_iteratorT, const T, const T * const_iterator;//迭代器 //能直接显示构造最好显式构造不要把决定权给编译器进行单参数的隐式类型转换iterator end() //最后一个数据的下一个位置即头节点{//return _head; // _head的类型是list_nodeT* iterator的类型是list_iteratorT 类型不一致涉及到单参数的构造函数支持隐式类型转换 //还可以写成 return iterator(_head);return iterator(_head);}iterator begin()//第一个数据的位置即头节点的下一个位置{//return _head-_next;//单参数的构造函数支持隐式类型转换//还可以写成 return iterator(_head-_next)return iterator(_head-_next);}const_iterator begin() const{return const_iterator(_head-_next);}const_iterator end() const{return const_iterator(_head);}//默认构造list(){empty_init();}// lt2(lt1)//还没有实现const_iteratorlist(const listT lt){empty_init();//拷贝数据for (auto e :lt )//遍历lt{push_back(e);}}~list(){clear();delete _head;_head nullptr;}void empty_init(){_head new Node;_head-_next _head;_head-_prev _head;_size 0;}void swap(listT lt){std:: swap(_head,lt._head );std::swap(_size, lt._size);}listT operator (listT lt)//右值没有引用传参间接调用拷贝构造//listT operator ( listT * this, listT lt)//右值没有引用传参间接调用拷贝构造// lt1 lt2{this-swap(lt);return this; }void clear(){iterator it begin();while (it! end() ) {it erase(it);}_size 0;}void push_back(const T x){insert(end(), x);//在最后一个数据的下一个位置插入}//pos位置之前插入iterator insert(iterator pos, const T x){Node cur pos._node;Node* prev cur-_prev;Node* newnode new Node(x);// prev newnode cur 链接关系prev-_next newnode;newnode-_prev prev;newnode-_next cur;cur-_prev newnode;_size;return newnode;}iterator erase (iterator pos){assert(pos ! end());Node* cur pos._node;Node* next cur-_next;Node* prev cur-_prev;//prev next prev-_next next;next-_prev prev;delete cur;–_size;return next;}size_t size(){return _size;}void push_front( const T x )//T可能是vector ,用引用减少拷贝{insert(begin(),x);}void pop_back(){erase(–end());//end是最后一个数据的下一个位置需要–到达最后一个数据这样才是尾删}void pop_front(){erase(begin());}private:Node* _head;size_t _size;};当我们定义const对象时会自动调用const修饰的迭代器。当调用const修饰的迭代器时list_iterator的模板参数就会实例化为const T。实际上在实例化时const和非const修饰的还是两个不同类只不过是实例化的代码工作交给了编译器处理了。 begin和end 对于list,第一个有效数据的迭代器就是头结点后一个结点 begin函数返回的是第一个有效数据的迭代器即头节点的下一个位置 end函数返回的是最后一个有效数据的下一个位置的迭代器即头节点 iterator end() //最后一个数据的下一个位置即头节点{return _head; // _head的类型是list_nodeT* iterator的类型是list_iteratorT 类型不一致涉及到单参数的构造函数支持隐式类型转换 //还可以写成 return iterator(_head);}iterator begin()//第一个数据的位置即头节点的下一个位置{return _head-_next;//单参数的构造函数支持隐式类型转换//还可以写成 return iterator(_head-_next)}const对象的begin函数和end函数 const_iterator begin() const{return const_iterator(_head-_next);//返回使用头结点后一个结点}const_iterator end() const{return const_iterator(_head);//返回使用头结点} insert 重新改变prev newnode cur 三者之间的链接关系 //pos位置之前插入iterator insert(iterator pos, const T x){Node* cur pos._node;Node* prev cur-_prev;Node* newnode new Node(x);// prev newnode cur 链接关系prev-_next newnode;newnode-_prev prev;newnode-_next cur;cur-_prev newnode;_size;return newnode;}erase 改变prev和next之间的链接关系然后释放cur iterator erase (iterator pos){assert(pos ! end());Node* cur pos._node;Node* next cur-_next;Node* prev cur-_prev;//prev next prev-_next next;next-_prev prev;delete cur ;–_size;return next;}push_back pop_back void push_back(const T x){insert(end(), x);//在最后一个数据的下一个位置插入}void pop_back(){erase(–end());//end是最后一个数据的下一个位置需要–到达最后一个数据这样才是尾删}push_front pop_front void pop_front(){erase(begin());}void push_front( const T x )//T可能是vector ,用引用减少拷贝{insert(begin(),x);}swap swap函数用于交换两个容器list容器当中存储的是链表的头指针和size我们将这两个容器当中的头指针和size交换 void swap(listT lt){std:: swap(_head,lt._head );std::swap(_size, lt._size);}注意 这里调用库里的swap模板函数需要在swap函数之前加上“std::”告诉编译器在c标准库寻找swap函数否则编译器编译时会认为你调用的是正在实现的swap函数就近原则 总结 完整代码 #pragma once #includeiostream #includeassert.h #includelist using namespace std; namespace cxq {//list类存储的数据是任意类型所以需要设置模板参数templateclass T//节点struct list_node{//构造函数list_node(const T val T()) //缺省值是匿名对象,c对内置类型进行了升级:_prev(nullptr), _next(nullptr), _val(val){}list_nodeT* _prev;list_nodeT* _next;T _val;};//templateclass T //list类存储的数据是任意类型所以需要设置模板参数//普通迭代器//Ref是引用 Ptr是指针templateclass T,class Ref,class Ptrstruct __list_iterator{typedef list_nodeT Node;typedef list_iteratorT, Ref, Ptr self;//构造函数list_iterator(Node* node):_node(node){}Ref operator*(){return _node-_val;}Ptr operator-(){return _node-_val;}//前置,返回之后的值self operator()//list_iteratorT operator(list_iteratorT * this ){_node _node-_next;return *this;}//后置 返回之前的值self operator(int)// __list_iteratorT operator( __list_iteratorT * this ,int){self tmp(this);//拷贝构造_node _node-_next;return tmp; // tmp出了作用域就被销毁 用传值返回 }bool operator! (const self it){return _node ! it._node;}bool operator (const self it){return _node it._node;}Node _node;};//template class Tconst 迭代器 让迭代器指向的内容不能修改 迭代器本身可以修改//struct __list_const_iterator//{// typedef list_nodeT Node;// //构造函数// __list_const_iterator(Node* node)// :_node(node)// {// }// const T operator*()//出了作用域节点的值还在用引用// //const 返回节点的值不能修改// {// return _node-_val;// }// //前置,返回之后的值// list_const_iterator operator()// //list_const_iterator operator(__list_const_iterator * this )// {// _node _node-_next;// return *this;// }// //后置 ,返回之前的值// __list_const_iterator operator(int)// {// __list_const_iterator tmp(*this);// _node _node-_next;// return tmp;// tmp出了作用域就被销毁 用传值返回 // }// bool operator(const __list_iteratorT it)// {// return *this it._node;// }// bool operator!(const __list_iteratorT it)//传值返回返回的是拷贝是一个临时对象临时对象具有常性// {// return this ! it._node;// }// Node _node;//};templateclass T//list类存储的数据是任意类型所以需要设置模板参数class list{typedef list_nodeT Node;public:typedef __list_iteratorT ,T,T* iterator;//普通迭代器typedef list_iteratorT, const T, const T * const_iterator;//const 迭代器//迭代器 //能直接显示构造最好显式构造不要把决定权给编译器进行单参数的隐式类型转换iterator end() //最后一个数据的下一个位置即头节点{//return _head; // _head的类型是list_nodeT* iterator的类型是list_iteratorT 类型不一致涉及到单参数的构造函数支持隐式类型转换 //还可以写成 return iterator(_head);return iterator(_head);}iterator begin()//第一个数据的位置即头节点的下一个位置{//return _head-_next;//单参数的构造函数支持隐式类型转换//还可以写成 return iterator(_head-_next)return iterator(_head-_next);}const_iterator begin() const{return const_iterator(_head-_next);}const_iterator end() const{return const_iterator(_head);}//默认构造list(){empty_init();}// lt2(lt1)//还没有实现const_iteratorlist(const listT lt){empty_init();//拷贝数据for (auto e :lt )//遍历lt{push_back(e);}}~list(){clear();delete _head;_head nullptr;}void empty_init(){_head new Node;_head-_next _head;_head-_prev _head;_size 0;}void swap(listT lt){std:: swap(_head,lt._head );std::swap(_size, lt._size);}listT operator (listT lt)//右值没有引用传参间接调用拷贝构造//listT operator ( listT * this, listT lt)//右值没有引用传参间接调用拷贝构造// lt1 lt2{this-swap(lt);return this; }void clear(){iterator it begin();while (it! end() ) {it erase(it);}_size 0;}void push_back(const T x){找尾//Node tail _head-_prev;//Node* newnode new Node(x);改变链接关系 ///newnode tail-next;///tail-_next newnode;//newnode-_prev tail;//_head-_prev newnode;//newnode-_next _head;insert(end(), x);//在最后一个数据的下一个位置插入}//pos位置之前插入iterator insert(iterator pos, const T x){Node* cur pos._node;Node* prev cur-_prev;Node* newnode new Node(x);// prev newnode cur 链接关系prev-_next newnode;newnode-_prev prev;newnode-_next cur;cur-_prev newnode;_size;return newnode;}iterator erase (iterator pos){assert(pos ! end());Node* cur pos._node;Node* next cur-_next;Node* prev cur-_prev;//prev next prev-_next next;next-_prev prev;delete cur;–_size;return next;}size_t size(){return _size;}void push_front( const T x )//T可能是vector ,用引用减少拷贝{insert(begin(),x);}void pop_back(){erase(–end());//end是最后一个数据的下一个位置需要–到达最后一个数据这样才是尾删}void pop_front(){erase(begin());}private:Node* _head;size_t _size;};void test_list1(){listint lt1;lt1.push_back(1);lt1.push_back(2);listint::iterator it lt1.begin();//拷贝构造while (it ! lt1.end()){cout *it ;it;}cout endl;}void test_list2(){listint lt1;lt1.push_back(1);lt1.push_back(2);listint lt2 (lt1);for (auto e : lt1){cout e ;}cout endl;} } 如果你觉得这篇文章对你有帮助不妨动动手指给点赞收藏加转发给鄃鳕一个大大的关注你们的每一次支持都将转化为我前进的动力