静态链表实现_详细注释

  1 //SLinkList.h
  2 
  3 #ifndef _SLINK_LIST_
  4 #define _SLINK_LIST_
  5 
  6 template<typename T>
  7 class SLinkList
  8 {
  9 public:
 10     SLinkList(int maxz = 100);
 11     ~SLinkList();
 12     void CreateList(int n);
 13     void Insert(int i, T e);
 14     T Delete(int i);
 15     T GetElem(int i);
 16     int Locat(T e);
 17     int Empty();
 18     int Full();
 19     int Length();
 20     void Clear();
 21     void ListDisplay();
 22 private:
 23     struct Tcomp
 24     {
 25         T data; 
 26         int cur;       //存储该元素下一个元素 数组对应的下标.
 27     };
 28     Tcomp *sls;        //存储数据元素的一维数组
 29     int av;            //备用链表表头
 30     int sl;            //静态链表表头
 31     int maxLen;        //链表可能的最大长度
 32 };
 33 
 34 template<typename T>
 35 SLinkList<T>::SLinkList(int maxsz) : maxLen(maxsz)  //创建长度为maxsz空表
 36 {
 37     sls = new Tcomp[maxLen];
 38     sl = -1;                 
 39     for (int i = 0; i < maxLen; i++) {              //存放该元素后继所在的数组下标
 40         sls[i].cur = i + 1;             
 41     }
 42     sls[maxLen - 1].cur = -1;                       //表示他后面的结点为空
 43     av = 0;
 44 }
 45 
 46 template<typename T>
 47 SLinkList<T>::~SLinkList()
 48 {
 49     delete[]sls;
 50 }
 51 
 52 template<typename T>
 53 void SLinkList<T>::CreateList(int n)
 54 {
 55     int value;
 56     if (n > maxLen) throw "参数非法空间溢出";
 57     cout << "请依次输入" << n << "个元素值:\n";
 58     for (int i = 1; i <= n; i++) {             //从1位置开始
 59         cin >> value;
 60         Insert(i, value);
 61     }
 62 }
 63 
 64 template<typename T>
 65 void SLinkList<T>::Insert(int i, T e)
 66 {
 67     int m, j = 0, k;
 68     m = av;                              //备用结点的第一个结点 准备使用
 69     if (av == -1) throw "备用链表为空";
 70     av = sls[av].cur;                    //得到最新表头，将 备用结点 往后移一结点，更新
 71     if (sl == -1)                        //空链情况
 72     {
 73         sls[m].data = e;                 //备用链表第一个结点的下标(m), 该下标位置的元素赋值为e
 74         sls[m].cur = -1;                 //表示他后面(下一个)的结点为空(以后一直在他前面插入元素)
 75         sl = m;                          //sl--数组最后一个元素的cur,用来存放第一个插入元素下标，相当于头结点
 76     }
 77     else if (i == 1)                     //插在表头
 78     {
 79         sls[m].data = e; 
 80         //置 该元素下一个元素 数组对应的下标为 上一次的头结点(就是说把该元素插入在上一次插入的元素之前)
 81         sls[m].cur = sl;                 
 82         sl = m;                          //sl--存放第一个插入元素的下标，相当于头结点,将当前元素下标置为头结点
 83     }
 84     else {
 85         k = sl;                          //找前驱(头)结点
 86         while (j < i - 1 && k != -1)     //-1为尾结点标志，标志着该元素后为空
 87         {
 88             j++;
 89             //向下一个元素位置查找
 90             if (j < i - 1) k = sls[k].cur; 
 91         }
 92         if (j != i - 1) throw "Station Exception !";
 93         sls[m].data = e;                 //还是用上一次av得到的值来储存值，改变下一元素指向
 94         sls[m].cur = sls[k].cur;         //将下一元素的下标置为 通过i位置 对应的k值 的下一位置
 95         sls[k].cur = m;                  //再用m的位置 覆盖 k的下一个元素位置, m->next, m(达到这种效果)
 96     }
 97 }
 98 
 99 template<typename T>
100 T SLinkList<T>::Delete(int i)
101 {
102     int m, j = 0, k;
103     if (sl == -1) throw "Static LinkList is empty !";
104     else if (i == 1)                      //删除链头
105     {
106         m = sl;                           //得到头结点
107         sl = sls[sl].cur;                 //得到下一次的头结点
108         sls[m].cur = av;                  //将m的下一个位置置为 备用结点的下标
109         av = m;                           //将备用结点的表头，置成 头结点(相当于中间的部分被删除)
110         return sls[m].data;               //返回删除的结点
111     }
112     else
113     {
114         k = sl;
115         while (j < i - 1 && k != -1)      //找前驱结点k,删除k结点后的结点
116         {
117             j++; 
118             if (j < i - 1) k = sls[k].cur; 
119         }                                 
120         if (j != i - 1) throw "Station Exception !";
121         m = sls[k].cur;                   //得到k的下一结点
122         sls[k].cur = sls[m].cur;          //k->next = k->next->next
123         sls[m].cur = av;                  //m->next = av(备用结点)
124         av = m;                           //将 备用结点的表头，置成 头结点(相当于中间的部分被删除)
125         return sls[m].data;               
126     }                                     
127 }
128 
129 template<typename T>
130 int SLinkList<T>::Locat(T e)
131 {
132     int k = sl, j = 0;                   //sl--相当于首结点
133     while (k != -1 && sls[k].data != e) {
134         k = sls[k].cur; j++;
135     }
136     if (k == -1) return -1;
137     else
138         return j + 1;
139 }
140 
141 template<typename T>
142 void SLinkList<T>::Clear()
143 {
144     sl = -1;                     //头结点置为-1
145     for (int i = 0; i < maxLen; i++) {
146         sls[i].cur = i + 1;      //恢复初始化
147     }
148     sls[maxLen - 1].cur = -1;    //下一个位置为空的标志
149     av = 0;                      //备用结点的表头设置 0
150 }
151 
152 template<typename T>
153 T SLinkList<T>::GetElem(int i)
154 {
155     int k = sl, j = 0;           // k--指向首结点
156     while (j < i && k != -1)
157     {
158          j++;
159          if (j < i) k         = sls[k].cur;
160     }
161     if (j == i) return (sls[k].data);
162     else
163         throw "Station Exception !";
164 }
165 
166 template<typename T>
167 int SLinkList<T>::Empty()
168 {
169     if (sl == -1) return 1;
170     else 
171         return 0;
172 }
173 
174 template<typename T>
175 int SLinkList<T>::Full()
176 {
177     //备用结点的表头等于 元素结束标志时(第一次在空链插入元素时,在最后的元素后的空元素置为-1,然后插入元素都是在元
178     //素的前端插入 )
179     if (av == -1) return 1;
180     else return 0;
181 }
182 
183 template<typename T>
184 int SLinkList<T>::Length()
185 {
186     int k = sl, len = 0;
187     while (k != -1) {
188         len++; k = sls[k].cur;
189     }
190     return len;
191 }
192 
193 template<typename T>
194 void SLinkList<T>::ListDisplay()
195 {
196     int k = sl, kase = 0;
197     while (k != -1)
198     {
199         cout << kase++ << "\t" << sls[k].data << endl;
200         k = sls[k].cur;
201     }
202 }
203 
204 #endif

 1 //main_Test_SLinkList.cpp
 2 #include "SLinkList.h"
 3 #include <iostream>
 4 #include <cstdio>
 5 using namespace std;
 6 
 7 char pause;
 8 typedef int T;
 9 
10 int main()
11 {
12     int i;
13     T e;
14     SLinkList<int> L(100);
15     system("cls");
16     int choice;
17     do 
18     {
19         cin >> choice;
20         switch (choice)
21         {
22         case 1:
23             cout << "请输入要创建的链表中元素的个数1:" << endl;
24             cin >> i; cout << endl;
25             L.CreateList(i); 
26             break;
27         case 2:
28             cout << "请输入插入元素位置:";
29             cin >> i; cout << endl;
30             cout << "请输入插入元素的值:"; cin >> e;
31             cout << endl;
32             try {
33                 L.Insert(i, e);
34             }
35             catch (char *err) {
36                 cout << err << endl;
37             }
38             break;
39         case 3:
40             cout << "请输入删除位置:";
41             cin >> i; cout << endl;
42             try {
43                 e = L.Delete(i);
44                 cout << "被删除的元素为: " << e << endl;
45             }
46             catch (char *err) {
47                 cout << err << endl;
48             }
49             cin.get(pause); system("pause");
50             break;
51         case 4:
52             cout << "请输入要查询的元素位置:"; cin >> i;
53             try {
54                 e = L.GetElem(i);
55                 cout << "第" << i << "个元素值为:" << e << endl;
56             }
57             catch (char *err) {
58                 cout << err << endl;
59             }
60             break;
61         case 6:
62             L.Clear(); cout << "表已清空" << endl;
63             cin.get(pause);
64             system("pause");
65             break;
66         case 10:
67             L.ListDisplay(); cout << endl;
68             cin.get(pause); system("pause");
69             break;
70         case 11:
71             cout << "结束运行\n";
72             break;
73         default:
74             break;
75         }
76     } while (choice != 11);
77     
78     return 0;
79 
80 }