双向链表
逐步查看 C++ 双向链表：两端插入、删除、反转和五法则。
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操作
调用构造函数
调用构造函数
l1未构造
∅
- 当前
- 指针
第 1 / 34 步
l1
l2
l3
代码
#include <iostream>
#include <utility>
class Nodo { // 节点保存数据以及指向前一个和后一个节点的指针
private: // 私有属性：只有方法可以访问
int dato_;
Nodo* anterior_;
Nodo* siguiente_;
public:
Nodo(int dato, Nodo* anterior = nullptr, Nodo* siguiente = nullptr) {
dato_ = dato;
anterior_ = anterior;
siguiente_ = siguiente;
}
int getDato() const { return dato_; }
void setDato(int dato) { dato_ = dato; }
Nodo* getAnterior() const { return anterior_; }
void setAnterior(Nodo* anterior) { anterior_ = anterior; }
Nodo* getSiguiente() const { return siguiente_; }
void setSiguiente(Nodo* siguiente) { siguiente_ = siguiente; }
};
class Lista {
private:
Nodo* cabeza_; // 链表的第一个节点
Nodo* cola_; // 链表的最后一个节点
int n_; // 节点数量
public:
Lista() { // 默认构造函数：创建一个空链表
cabeza_ = nullptr;
cola_ = nullptr;
n_ = 0;
}
~Lista() { // 析构函数：释放所有节点
while (cabeza_ != nullptr) {
Nodo* borra = cabeza_;
cabeza_ = borra->getSiguiente();
delete borra;
}
cola_ = nullptr;
}
Lista(const Lista& origin) { // 拷贝构造函数：进行深拷贝
cabeza_ = nullptr;
cola_ = nullptr;
n_ = 0;
Nodo* aux = origin.cabeza_;
while (aux != nullptr) {
insertarAlFinal(aux->getDato()); // 尾部插入可保持原有顺序
aux = aux->getSiguiente();
}
}
Lista& operator=(const Lista& origin) { // 拷贝赋值：先释放旧节点，再进行拷贝
if (this != &origin) { // 防止自我赋值
while (cabeza_ != nullptr) { // 释放链表已有的节点
Nodo* borra = cabeza_;
cabeza_ = borra->getSiguiente();
delete borra;
}
cola_ = nullptr;
n_ = 0;
Nodo* aux = origin.cabeza_;
while (aux != nullptr) {
insertarAlFinal(aux->getDato());
aux = aux->getSiguiente();
}
}
return *this;
}
Lista(Lista&& origin) noexcept { // 移动构造函数：夺取源链表的节点
cabeza_ = origin.cabeza_;
cola_ = origin.cola_;
n_ = origin.n_;
origin.cabeza_ = nullptr; // 让源链表保持为空
origin.cola_ = nullptr;
origin.n_ = 0;
}
Lista& operator=(Lista&& origin) noexcept { // 移动赋值：先释放旧节点，再夺取新节点
if (this != &origin) { // 防止自我赋值
while (cabeza_ != nullptr) { // 释放链表已有的节点
Nodo* borra = cabeza_;
cabeza_ = borra->getSiguiente();
delete borra;
}
cola_ = nullptr;
cabeza_ = origin.cabeza_;
cola_ = origin.cola_;
n_ = origin.n_;
origin.cabeza_ = nullptr; // 让源链表保持为空
origin.cola_ = nullptr;
origin.n_ = 0;
}
return *this;
}
int getTamano() const { return n_; }
Nodo* getCabeza() const { return cabeza_; }
Nodo* getCola() const { return cola_; }
void insertarElemento(int valor) { // 头部插入：O(1)
Nodo* nodo = new Nodo(valor);
n_ += 1;
nodo->setSiguiente(cabeza_);
if (cabeza_ != nullptr) {
cabeza_->setAnterior(nodo);
} else {
cola_ = nodo;
}
cabeza_ = nodo;
}
void insertarAlFinal(int valor) { // 尾部插入：借助 cola_ 为 O(1)
Nodo* nodo = new Nodo(valor);
n_ += 1;
nodo->setAnterior(cola_);
if (cola_ != nullptr) {
cola_->setSiguiente(nodo);
} else {
cabeza_ = nodo;
}
cola_ = nodo;
}
void imprimirLista() const { // 从头到尾打印
Nodo* actual = cabeza_;
while (actual != nullptr) {
std::cout << actual->getDato() << " ";
actual = actual->getSiguiente();
}
std::cout << std::endl;
}
void imprimirListaAtras() const { // 从尾到头打印
Nodo* actual = cola_;
while (actual != nullptr) {
std::cout << actual->getDato() << " ";
actual = actual->getAnterior();
}
std::cout << std::endl;
}
void eliminarNodo(int indice) { // 删除指定位置的节点
if (indice < 0 || indice >= n_) return; // 索引无效：什么也不做
Nodo* eliminar = cabeza_;
for (int i = 0; i < indice; i++) {
eliminar = eliminar->getSiguiente();
}
if (eliminar->getAnterior() != nullptr) {
eliminar->getAnterior()->setSiguiente(eliminar->getSiguiente());
} else {
cabeza_ = eliminar->getSiguiente();
}
if (eliminar->getSiguiente() != nullptr) {
eliminar->getSiguiente()->setAnterior(eliminar->getAnterior());
} else {
cola_ = eliminar->getAnterior();
}
delete eliminar;
n_--;
}
void invertirLista() { // 原地反转链表：每个节点交换 anterior_ 和 siguiente_
Nodo* actual = cabeza_;
Nodo* temporal = nullptr;
while (actual != nullptr) {
temporal = actual->getAnterior();
actual->setAnterior(actual->getSiguiente());
actual->setSiguiente(temporal);
actual = actual->getAnterior(); // anterior_ 现在是原来的 siguiente_
}
temporal = cabeza_; // 最后交换头节点和尾节点
cabeza_ = cola_;
cola_ = temporal;
}
};
int main() {
Lista l1;
l1.insertarElemento(10);
l1.insertarElemento(20);
l1.insertarAlFinal(5);
l1.insertarElemento(30);
Lista l2;
l2.insertarElemento(100);
l2 = l1; // 拷贝赋值（不使用 swap）
l2.imprimirLista();
l2.imprimirListaAtras();
Lista l3;
l3 = std::move(l1); // 移动赋值（不使用 swap）
l3.invertirLista();
l3.imprimirLista();
return 0;
}