问题描述 :
目的：使用C++模板设计单链表的抽象数据类型（ADT）。并在此基础上，使用单链表ADT的基本操作，设计并实现单链表的简单算法设计。
内容：（1）请使用模板设计单链表的抽象数据类型。（由于该环境目前仅支持单文件的编译，故将所有内容都集中在一个源文件内。在实际的设计中，推荐将抽象类及对应的派生类分别放在单独的头文件中。参考网盘中的ADT原型文件。）
（2）ADT的简单应用：使用该ADT设计并实现单链表应用场合的一些简单算法设计。
应用1：假设有一个带头结点的单链表A，现要求设计一个算法，实现单链表的就地逆置，即利用原表的存储空间实现表中前m 个元素和后n 个元素的互换。
参考函数原型：
template<class ElemType>
void Exchange_L( LinkList<ElemType> &L, int m );
单链表ADT原型如下：
/* 单链表的结点定义 */
template<class ElemType>
struct LinkNode
{
ElemType data;
LinkNode<ElemType> *next;
LinkNode(LinkNode<ElemType> *ptr = NULL){next = ptr;}
LinkNode(const ElemType &item, LinkNode<ElemType> *ptr = NULL)
//函数参数表中的形参允许有默认值，但是带默认值的参数需要放后面
{
next = ptr;
data = item;
}
};
//带头结点的单链表
template<class ElemType>
class LinkList:public link<ElemType>
{
private:
LinkNode<ElemType> *head; // 头指针
LinkNode<ElemType> *tail; // 尾指针
public:
//无参数的构造函数
LinkList(){head = new LinkNode<ElemType>; tail =head;}
//带参数的构造函数
LinkList(const ElemType &item){head = new LinkNode<ElemType>(item); tail = head;}
//拷贝构造函数
LinkList(LinkList<ElemType> &List);
//析构函数
~LinkList(){ListDestroy();}
//重载函数:赋值
LinkList<ElemType>& operator=(LinkList<ElemType> &List);
//销毁链表
void ListDestroy();
//清空链表
void ListClear();
//返回链表的长度
int ListLength() const;
//判断链表是否为空表
bool ListEmpty() const;
//在首结点之前插入一个结点
bool InsFirst( ElemType &e );
//在尾结点之前插入一个结点
bool InsTail( ElemType &e );
//获取链表头指针
LinkNode<ElemType>* GetHead() const{ return head;}
//获取链表尾指针
LinkNode<ElemType>* GetTail() const{ return tail;}
//设置链表头指针
void SetHead(LinkNode<ElemType> *p){ head = p;}
//设置链表尾指针
void SetTail(LinkNode<ElemType> *p){ tail = p;}
//用e返回链表的第i个元素
ElemType GetElem(int pos);
//在链表的第pos个位置之前插入e元素
bool ListInsert(int pos,ElemType e);
//删除链表的首结点
//bool DelFirst( ElemType &e);
//表头插入法动态生成链表
void CreateList_Head(vector<ElemType> &A);
//表尾插入法动态生成链表
void CreateList_Tail(vector<ElemType> &A);
//删除链表的第pos个位置的元素
ElemType ListDelete(int pos);
//compare函数，用来判断a和b是否相等
//bool compare(ElemType a, ElemType *b);
//按指定条件查找，返回指向第一个符合条件（=e）的元素的指针
bool LocateElem(const ElemType &e, LinkNode<ElemType> * &pos);
//返回链表给定数据元素的前驱数据元素的值
//bool PriorElem(ElemType cur_e, ElemType &pri_e);
//返回链表给定数据元素的后继数据元素的值
bool NextElem(LinkNode<ElemType> *p, ElemType &e);
//遍历链表
bool ListTraverse() const;
};
输入说明 :
第一行：顺序表A的数据元素的数据类型标记（0：int，1：double，2：char，3：string）
第二行：待逆置单链表的数据元素（数据元素之间以空格分隔）
第三行：逆置位置m
输出说明 :
如第一行输入值为0、1、2、3之外的值，直接输出“err”
否则：
第一行：待逆置单链表的遍历结果（数据元素之间以"->"分隔）
空行
第三行：逆置后单链表的遍历结果（数据元素之间以"->"分隔）
这是一条分割线
题解
对于其中的关键exchange函数的解析：
可以参考某网友的图解
法一：在创建单链表时，cin>>elem一个一个输入节点
完整AC代码：
#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
struct LNode{
T data;
LNode<T>* next=NULL;
};
//遍历输出
template <class T>
void traverse(LNode<T>& L,int length){
LNode<T>* p=&L;//p初始化指向头节点
for(int i=1;i<length;++i)
{
p=p->next;
cout<<p->data<<"->";
}
cout<<p->next->data;
}
//将前m个节点与后n个节点互换
template <class T>
void exchange(LNode<T>& L,int m,int length){
LNode<T>* rear;//尾指针
LNode<T>* p=&L;//p初始化指向头节点
LNode<T>* pm;
for(int i=1;i<=length;i++)
{
p=p->next;
if(i==m) pm=p;//pm指向第m个节点
}
rear=p;
rear->next=L.next;
L.next=pm->next;
rear=pm;
}
//用后插法创建单链表
template <class T>
void create(LNode<T>& L,int & length){
LNode<T>* rear=&L;//尾指针
LNode<T>* p;//p用来指向每一个新输入的节点
T elem;
while(cin>>elem)
{
length++;
p=new LNode<T>;
p->data=elem;
rear->next=p;
rear=p;
if(cin.get()=='\n') break;
//cin会跳过空格和tab，cin.get()不会跳过空格，tab，回车
}
}
int main(){
int kind=0;
cin>>kind;
if(kind==0)
{
LNode<int> L;
int len=0;
create(L,len);
int m=0;
cin>>m;
traverse(L,len);
cout<<endl<<endl;
exchange(L,m,len);
traverse(L,len);
}
else if(kind==1)
{
LNode<double> L;
int len=0;
create(L,len);
int m=0;
cin>>m;
traverse(L,len);
cout<<endl<<endl;
exchange(L,m,len);
traverse(L,len);
}
else if(kind==2)
{
LNode<char> L;
int len=0;
create(L,len);
int m=0;
cin>>m;
traverse(L,len);
cout<<endl<<endl;
exchange(L,m,len);
traverse(L,len);
}
else if(kind==3)
{
LNode<string> L;
int len=0;
create(L,len);
int m=0;
cin>>m;
traverse(L,len);
cout<<endl<<endl;
exchange(L,m,len);
traverse(L,len);
}
else
{
cout<<"err";
}
return 0;
}其中中的create函数创建单链表的方法借鉴了，DHU另一位朋友的写法
本菜鸟学到了用cin>>elem,和用cin.get()=='\n',来进行输入。cin,get()不会跳过空格，tab，以及换行符。
另外在写各个函数时，我用LNode<T>* L来作形参老是出问题，暂时我不清楚问题出在哪儿了，所以先略过。
法二：用getline(cin,str)整行输入，再用stringstream 类将str转换为单个节点存入链表。
只是在
template <class T>
void create(LNode<T>& L,int & length,stringstream &stream){
LNode<T>* rear=&L;//尾指针
LNode<T>* p;//p用来指向每一个新输入的节点
T elem;
while(stream>>elem)
{
length++;
p=new LNode<T>;
p->data=elem;
rear->next=p;
rear=p;
}
}和主函数main()中有略微差别
int kind=0;
cin>>kind;
cin.get();//跳过换行符
string str;
getline(cin,str);//结束符'\n'不会放入缓存区，会将读入的'\n'直接去除
stringstream stream;
stream<<str;
if(kind==0)
{
LNode<int> L;
int len=0;
create(L,len,stream);
int m=0;
cin>>m;
traverse(L,len);
cout<<endl<<endl;
exchange(L,m,len);
traverse(L,len);
}完整AC代码：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
template<class T>
struct LNode{
T data;
LNode<T>* next=NULL;
};
//遍历输出
template <class T>
void traverse(LNode<T>& L,int length){
LNode<T>* p=&L;//p初始化指向头节点
for(int i=1;i<length;++i)
{
p=p->next;
cout<<p->data<<"->";
}
cout<<p->next->data;
}
//将前m个节点与后n个节点互换
template <class T>
void exchange(LNode<T>& L,int m,int length){
LNode<T>* rear;//尾指针
LNode<T>* p=&L;//p初始化指向头节点
LNode<T>* pm;
for(int i=1;i<=length;i++)
{
p=p->next;
if(i==m) pm=p;//pm指向第m个节点
}
rear=p;
rear->next=L.next;
L.next=pm->next;
rear=pm;
}
//用后插法创建单链表
template <class T>
void create(LNode<T>& L,int & length,stringstream &stream){
LNode<T>* rear=&L;//尾指针
LNode<T>* p;//p用来指向每一个新输入的节点
T elem;
while(stream>>elem)
{
length++;
p=new LNode<T>;
p->data=elem;
rear->next=p;
rear=p;
}
}
int main(){
int kind=0;
cin>>kind;
cin.get();//跳过换行符
string str;
getline(cin,str);//结束符'\n'不会放入缓存区，会将读入的'\n'直接去除
stringstream stream;
stream<<str;
if(kind==0)
{
LNode<int> L;
int len=0;
create(L,len,stream);
int m=0;
cin>>m;
traverse(L,len);
cout<<endl<<endl;
exchange(L,m,len);
traverse(L,len);
}
else if(kind==1)
{
LNode<double> L;
int len=0;
create(L,len,stream);
int m=0;
cin>>m;
traverse(L,len);
cout<<endl<<endl;
exchange(L,m,len);
traverse(L,len);
}
else if(kind==2)
{
LNode<char> L;
int len=0;
create(L,len,stream);
int m=0;
cin>>m;
traverse(L,len);
cout<<endl<<endl;
exchange(L,m,len);
traverse(L,len);
}
else if(kind==3)
{
LNode<string> L;
int len=0;
create(L,len,stream);
int m=0;
cin>>m;
traverse(L,len);
cout<<endl<<endl;
exchange(L,m,len);
traverse(L,len);
}
else
{
cout<<"err";
}
return 0;
}本菜鸟学到了：
1.getline(cin,str),可以输入整行，对于行末结束符'\n'不会放入缓存区，直接舍弃
2.stringstream stream:常用于string字符串数据类型转换，详细信息请参考关于stringstream的使用
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