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這個函式大綱究竟如何用于鏈表？

2022-10-26 14:31:19 後端開發

在我的資料結構課程中，我收到了一個非常常見的反轉鏈表的問題。我已經在網上看到并閱讀了足夠多的內容，以便對如何操作有一個好主意。然而，教授為我提供了這個代碼片段來實作我的功能：

template<class T>
void Reverse(LinkedList<T> &array) {
//my code here
  }

我希望提供的骨架代碼像

void reverse(struct node **head_ref) {
}

為什么到底有一個陣列參考被傳遞給函式？我應該如何實施？這是一個錯字嗎？

uj5u.com熱心網友回復：

我看到很多關于鏈表的問題，人們主要在談論節點。但是鏈表不是節點。它具有或包含節點，或者更好地說是指向頭節點的指標。

因此，如果您了解資料結構，那么您需要了解這個根本區別。

在 C 中，您甚至可以在“LinkedList”類中??嵌入“Node”類。然后定義一個指標，指向鏈表中名稱為head的型別“Node”。

關于您對函式原型的問題。

第一，你對“陣列”這個詞感到困惑。該函式使用型別為LinkedList Reference的變數呼叫，形式引數名稱為“array”（然后是對“Linked”List 的參考。

這將在函式中反轉，結果再次出現在給函式的 LinkedList 中。

您預期的原型“void reverse(struct node **head_ref)”是錯誤的，因為您想要反轉完整的鏈表，而不是“節點”。

因為您沒有顯示類“LinkedList”的定義，所以這里無法顯示實作細節。我只能告訴你通常的簡單演算法。您使用節點中的 next/previos 指標從開始和結束同時遍歷鏈表。然后簡單地從前端和末端從當前對中“交換”節點中的值。

你可以在這里看到一個潛在的實作

您可以在下面找到具有內置反向功能的鏈表示例

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
#include <type_traits>
#include <initializer_list>
#include <algorithm>
#include <list>

// ------------------------------------------------------------------------------------------------
// This would be in a header file -----------------------------------------------------------------

// Type trait helper to identify iterators --------------------------------------------------------
template<typename T, typename = void> 
struct is_iterator { static constexpr bool value = false; };
template<typename T>
struct is_iterator<T, typename std::enable_if<!std::is_same<typename std::iterator_traits<T>::value_type, void>::value>::type> {
    static constexpr bool value = true;
};

// The List class ---------------------------------------------------------------------------------
template <typename T>
class List {
    // Sub class for a Node -----------
    struct Node {
        Node* next{};
        Node* previous{};
        T data{};
        Node(Node* const n, Node* const p, const T& d) : next(n), previous(p), data(d) {}
        Node(Node* const n, Node* const p) : next(n), previous(p) {}
        Node() {}
    };

    // Private list data and functions --------
    size_t numberOfElements{};
    Node* head{};
    void init() { head = new Node(); head->next = head; head->previous = head; numberOfElements = 0; }

public:
    struct iterator;    // Forward declaration

    // Constructor --------------------
    List() { init(); }
    explicit List(const size_t count, const T& value) { init(); insert(begin(), count, value); };
    explicit List(const size_t count) { init(); insert(begin(), count); }
    template <typename Iter>
    List(const Iter& first, const Iter& last) { init(); insert(begin(),first, last); }
    List(const List& other) { init(), insert(begin(), other.begin(), other.end()); };
    List(List&& other) : head(other.head), numberOfElements(other.numberOfElements) { other.init(); }
    List(const std::initializer_list<T>& il) { init(); insert(begin(), il.begin(), il.end()); }
    template <int N> List(const T(&other)[N]) { init(); insert(begin(), std::begin(other), std::end(other)); }
    template <int N> List(T(&other)[N]) { init(); insert(begin(), std::begin(other), std::end(other)); }


    // Assignment ---------------------
    List& operator =(const List& other) { clear(); insert(begin(), other.begin(), other.end()); return *this; }
    List& operator =(List&& other) { clear(); head = other.head; numberOfElements = other.numberOfElements; other.init(); return *this; }
    List& operator =(const std::initializer_list<T>& il) { clear(); insert(begin(),il.begin(),il.end()); return *this; }
    template <int N> List& operator =(const T(&other)[N]) { clear(); insert(begin(), std::begin(other), std::end(other)); return *this; }
    template <int N> List& operator =(T(&other)[N]) { clear(); insert(begin(), std::begin(other), std::end(other)); return *this;}

    void assign(const size_t count, const T& value) { clear(); insert(begin(), count, value); }
    void assign(const std::initializer_list<T>& il) { clear(); insert(begin(), il.begin(), il.end()); }
    template <typename Iter> void assign(const Iter& first, const Iter& last) { clear(); insert(begin(), first, last);}
    template <int N> void assign(const T(&other)[N]) { clear(); insert(begin(), std::begin(other), std::end(other)); return *this; }
    template <int N> void assign(T(&other)[N]) { clear(); insert(begin(), std::begin(other), std::end(other)); return *this; }

    // Destructor ---------------------
    ~List() { clear(); }

    // Element Access -----------------
    T& front() { return *begin(); }
    T& back() { return *(--end()); }

    // Iterators ----------------------
    iterator begin() const { return iterator(head->next, head); }
    iterator end() const { return iterator(head, head); }

    // Capacity -----------------------
    size_t size() const { return numberOfElements; }
    bool empty() { return size() == 0; }

    // Modifiers ----------------------
    void clear();

    iterator insert(const iterator& insertBeforePosition, const T& value);
    iterator insert(const iterator& insertBeforePosition);
    template <class Iter, std::enable_if_t<is_iterator<Iter>::value, bool> = true>
    iterator insert(const iterator& insertBeforePosition, const Iter& first, const Iter& last);
    iterator insert(const iterator& insertBeforePosition, const size_t& count, const T& value);
    iterator insert(const iterator& insertBeforePosition, const std::initializer_list<T>& il);

    iterator erase(const iterator& posToDelete);
    iterator erase(const iterator& first, const iterator& last);


    void push_back(const T& d) { insert(end(), d); }
    void pop_back() { erase(--end()); };

    void push_front(const T& d) { insert(begin(), d); }
    void pop_front() { erase(begin()); };

    void resize(size_t count);
    void resize(size_t count, const T& value);

    void swap(List& other) { std::swap(head, other.head); std::swap(numberOfElements, other.numberOfElements); }

     // Operations --------------------
    void reverse();

    // Non standard inefficient functions --------------------------
    T& operator[](const size_t index) const { return begin()[index]; }

    // ------------------------------------------------------------------------
    // Define iterator capability ---------------------------------------------
    struct iterator {

        // Definitions ----------------
        using iterator_category = std::bidirectional_iterator_tag;
        using difference_type = std::ptrdiff_t;
        using value_type = T;
        using pointer = T*;
        using reference = T&;

        // Data -----------------------
        Node* iter{};
        Node* head{};

        // Constructor ----------------
        iterator(Node*const node, Node* const h) : iter(node), head(h) {};
        iterator() {};

        // Dereferencing --------------
        reference operator*() const { return iter->data; }
        reference operator->() const { return &**this; }

        // Arithmetic operations ------
        iterator operator  () { iter = iter->next; return *this; }
        iterator operator  (int) { iterator tmp = *this;   * this; return tmp; }
        iterator operator--() { iter = iter->previous; return *this; }
        iterator operator--(int) { iterator tmp = *this; --* this; return tmp; }

        iterator operator  (const difference_type& n) const {
            iterator temp{ *this };  difference_type k{ n }; if (k > 0) while (k--)  temp; else while (k  )--temp; return temp;
        }
        iterator operator  =(const difference_type& n) {
            difference_type k{ n }; if (k > 0) while (k--)  * this; else while (k  )--* this; return *this;
        };
        iterator operator -(const difference_type& n) const {
            iterator temp{ *this };  difference_type k{ n }; if (k > 0) while (k--)--temp; else while (k  )  temp; return temp;
        }
        iterator operator -=(const difference_type& n) {
            difference_type k{ n }; if (k > 0) while (k--)--* this; else while (k  )  * this; return *this;
        };
        // Comparison ----------------- (typical space ship implementation)
        bool operator ==(const iterator& other) const { return iter == other.iter; };
        bool operator !=(const iterator& other) const { return iter != other.iter; };
        bool operator < (const iterator& other) const { return other.iter - iter < 0; };
        bool operator <= (const iterator& other) const { return other.iter - iter <= 0; };
        bool operator > (const iterator& other) const { return other.iter - iter > 0; };
        bool operator >= (const iterator& other) const { return other.iter - iter >= 0; };

        // Special non standard functions -----------------
        difference_type operator-(const iterator& other) const;
        reference operator[] (const size_t index);
    };
};


// ------------------------------------------------------------------------------------------------
// Implementation of list functions. This would normally go into a TCC file -----------------------

// List class functions ---------------
template <typename T>
void List<T>::clear() {

    for (Node* nextNode{}, * currentNode(head->next); currentNode != head; currentNode = nextNode) {
        nextNode = currentNode->next;
        delete currentNode;
    }
    init();
}
template <typename T>
typename List<T>::iterator List<T>::insert(const List<T>::iterator& insertBeforePosition, const T& value)
{
    Node* nodeInsertBeforePosition = insertBeforePosition.iter;
    Node* newNode = new Node(nodeInsertBeforePosition, nodeInsertBeforePosition->previous, value);
    nodeInsertBeforePosition->previous = newNode;
    (newNode->previous)->next = newNode;
      numberOfElements;
    return iterator(newNode, head);
}
template <typename T>
typename List<T>::iterator List<T>::insert(const List<T>::iterator& insertBeforePosition)
{
    Node* nodeInsertBeforePosition = insertBeforePosition.iter;
    Node* newNode = new Node(nodeInsertBeforePosition, nodeInsertBeforePosition->previous);
    nodeInsertBeforePosition->previous = newNode;
    (newNode->previous)->next = newNode;
      numberOfElements;
    return iterator(newNode, head);
}

template <typename T>
template <class Iter, std::enable_if_t<is_iterator<Iter>::value, bool>>
typename List<T>::iterator List<T>::insert(const List<T>::iterator& insertBeforePosition, const Iter& first, const Iter& last) {
    iterator result(insertBeforePosition.iter, head);
    if (first != last) {
        result = insert(insertBeforePosition, *first);
        Iter i(first);
        for (  i; i != last;   i)
            insert(insertBeforePosition, *i);
    }
    return result;
}

template <typename T>
typename List<T>::iterator List<T>::insert(const List<T>::iterator& insertBeforePosition, const size_t& count, const T& value) {

    iterator result(insertBeforePosition.iter, head);
    if (count != 0u) {
        result = insert(insertBeforePosition, value);
        for (size_t i{ 1u }; i < count;   i)
            insert(insertBeforePosition, value);
    }
    return result;
}

template <typename T>
typename List<T>::iterator List<T>::insert(const List<T>::iterator& insertBeforePosition, const std::initializer_list<T>& il) {
    return insert(insertBeforePosition, il.begin(), il.end());
}

template <typename T>
typename List<T>::iterator List<T>::erase(const List<T>::iterator& posToDelete) {

    iterator result = posToDelete;
      result;

    Node* nodeToDelete = posToDelete.iter;

    if (nodeToDelete != head) {

        nodeToDelete->previous->next = nodeToDelete->next;
        nodeToDelete->next->previous = nodeToDelete->previous;

        delete nodeToDelete;
        --numberOfElements;
    }
    return result;
}

template <typename T>
typename List<T>::iterator List<T>::erase(const List<T>::iterator& first, const List<T>::iterator& last) {
    iterator result{ end() };
    if (first == begin() && last == end())
        clear();
    else {
        while (first != last)
            first = erase(first);
        result = last;
    }
    return result;
}

template <typename T>
void List<T>::resize(size_t count) {
    if (numberOfElements < count)
        for (size_t i{ numberOfElements }; i < count;   i)
            insert(end());
    else
        while (count--)
            pop_back();
}
template <typename T>
void List<T>::resize(size_t count, const T& value) {
    if (numberOfElements < count)
        for (size_t i{ numberOfElements }; i < count;   i)
            insert(end(),value);
    else
        while (count--)
            pop_back();
}
template <typename T>
void List<T>::reverse() {
    const Node* oldHead = head;

    for (Node* nptr = head; ; nptr = nptr->previous) {
        std::swap(nptr->next, nptr->previous);
        if (nptr->previous == oldHead) // Previous was the original next
            break;
    }
}

// ------------------------------------
// Iterator functions -----------------
template <typename T>
typename List<T>::iterator::difference_type List<T>::iterator::operator-(const iterator& other) const {

    difference_type result{};
    Node* nptr = head;

    int indexThis{ -1 }, indexOther{ -1 }, index{};

    do {
        nptr = nptr->next;
        if (nptr == iter)
            indexThis = index;
        if (nptr == other.iter)
            indexOther = index;
          index;
    } while (nptr != head);

    if (indexThis >= 0 and indexOther >= 0)
        result = indexThis - indexOther;
    return result;
}
template <typename T>
typename List<T>::iterator::reference List<T>::iterator::operator[] (const size_t index) {
    Node* nptr = head->next;
    for (size_t i{}; i < index and nptr != head;   i, nptr = nptr->next)
        ;
    return nptr->data;
}

// ------------------------------------------------------------------------------------------------
// This would be in a cpp file --------------------------------------------------------------------
int main() {

    std::list<int> list1{ 1, 2, 3, 4, 5 };
    std::cout << std::distance(list1.end(), list1.begin()) << '\n';

    List<int> list3{10,20};
    List<int>::iterator l3 = list3.end();
    for (int k = 0; k < 10;   k) {
        std::cout << *l3 << ' ';
        --l3;
    }
    std::cout << '\n';

    List<int> list2{ 1, 2, 3, 4, 5 };

    for (int i : list2)
        std::cout << i << ' '; std::cout << '\n';

    std::cout << list2.begin() - list2.end() << '\n'; 
    std::cout << list2.end() - list2.begin() << '\n';

    List<int>::iterator i = list2.end();
    while (i-- != list2.begin())
        std::cout << *i << ' '; std::cout << '\n';

    i = list2.end();
    int counter = 0;
    while (i != list2.end()) { 
          counter;
          i;
    }
    std::cout << counter << '\n';

    std::cout << std::distance(list2.end(), list2.begin()) << '\n';
}

轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/houduan/519574.html

標籤：C 数组功能模板链表

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    uj5u.com 2023-04-20 07:23:45 more
  • 一天吃透JVM面試八股文

    什么是JVM？ JVM，全稱Java Virtual Machine（Java虛擬機），是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實作的。由一套位元組碼指令集、一組暫存器、一個堆疊、一個垃圾回收堆和一個存盤方法域等組成。JVM屏蔽了與作業系統平臺相關的資訊，使得Java程式只需要生成在Java虛擬機 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:31 more
  • 使用Java接入小程式訂閱訊息！

    更新完微信服務號的模板訊息之后，我又趕緊把微信小程式的訂閱訊息給實作了！之前我一直以為微信小程式也是要企業才能申請，沒想到小程式個人就能申請。 訊息推送平臺🔥推送下發【郵件】【短信】【微信服務號】【微信小程式】【企業微信】【釘釘】等訊息型別。 https://gitee.com/zhongfuch ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:59 more
  • java -- 緩沖流、轉換流、序列化流

    緩沖流 緩沖流, 也叫高效流, 按照資料型別分類： 位元組緩沖流：BufferedInputStream，BufferedOutputStream 字符緩沖流：BufferedReader，BufferedWriter 緩沖流的基本原理，是在創建流物件時，會創建一個內置的默認大小的緩沖區陣列，通過緩沖 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:49 more
  • Java-SpringBoot-Range請求頭設定實作視頻分段傳輸

    老實說，人太懶了，現在基本都不喜歡寫筆記了，但是網上有關Range請求頭的文章都太水了 下面是抄的一段StackOverflow的代碼...自己大修改過的，寫的注釋挺全的，應該直接看得懂，就不解釋了 寫的不好...只是希望能給視頻網站開發的新手一點點幫助吧. 業務場景：視頻分段傳輸、視頻多段傳輸（理 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:42 more
  • Windows 10開發教程_編程入門自學教程_菜鳥教程-免費教程分享

    教程簡介 Windows 10開發入門教程 - 從簡單的步驟了解Windows 10開發，從基本到高級概念，包括簡介，UWP，第一個應用程式，商店，XAML控制元件，資料系結，XAML性能，自適應設計，自適應UI，自適應代碼，檔案管理，SQLite資料庫，應用程式到應用程式通信，應用程式本地化，應用程式 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:35 more

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