c++单链表【构造函数、运算符重载、析构函数、增删查改等】

c++中的单向链表写法：实现增删查改、构造函数、运算符重载、析构函数等。

建立头文件SList.h

#pragma oncetypedef int DataType;
//SList要访问SListNode，可以通过友元函数实现，友元函数在被访问的类中
class SListNode
{friend class SList;//友元函数
public:SListNode(const DataType x):_data(x), _next(NULL){}
private:SListNode* _next;DataType _data;
};class SList
{
public:SList():_head(NULL), _tail(NULL){}//深拷贝SList(const SList& s):_head(NULL), _tail(NULL){SListNode* cur = s._head;while (cur){this->PushBack(cur->_data);cur = cur->_next;}}深拷贝的传统写法//SList& operator=(const SList& s)//{//	if (this != &s)//	{//		Clear();//		SListNode* cur = s._head;//		while (cur)//		{//			this->PushBack(cur->_data);//			cur = cur->_next;//		}//	}//	return *this;//}//深拷贝的现代写法SList& operator=(SList& s){swap(_head, s._head);swap(_tail, s._tail);return *this;}~SList(){Clear();}
public:void Clear();void PushBack(DataType x);void PopBack();void PushFront(DataType x);void PopFront();//void Insert(size_t pos,DataType x);void Insert(SListNode* pos, DataType x);void Erase(SListNode* pos);SListNode* Find(DataType x);void PrintSList();
private:SListNode* _head;SListNode* _tail;
};

各函数的实现

#include<iostream>
using namespace std;#include"SList.h"
#include<assert.h>void SList::Clear()
{SListNode* cur = _head;while (cur){SListNode* del = cur;cur = cur->_next;delete del;del = NULL;}
}void SList::PrintSList()//打印链表
{SListNode* cur = _head;while (cur){cout << cur->_data << "->";cur = cur->_next;}cout << "NULL" << endl;
}void SList::PushBack(DataType x)//尾插
{if (NULL == _head){_head = new SListNode(x);//开辟一个值为x的新结点_tail = _head;}else{//SListNode* cur;//cur->_data = x;//_tail->_next = cur;//_tail = cur;_tail->_next= new SListNode(x);_tail = _tail->_next;}
}void SList::PopBack()//尾删
{if (NULL == _head){cout << "SList is empty!" << endl;}else if (_head == _tail){delete _head;_head = _tail = NULL;}else{SListNode* cur = _head;//找到要删除尾节点的前一个节点curwhile (cur->_next->_next){cur = cur->_next;}delete cur->_next;cur->_next = NULL;_tail = cur;}
}void SList::PushFront(DataType x)//头插
{SListNode* tmp = _head;_head=new SListNode(x);_head->_next = tmp;}void SList::PopFront()//头删
{if (NULL == _head){cout << "SList is empty!" << endl;}else if (NULL == _head->_next){delete _head;_head = NULL;//delete后要将指针设空，否则产生野指针}else{SListNode* tmp = _head->_next;delete _head; _head = tmp;}
}//void SList::Insert(size_t pos, DataType x)
//{
//	assert(pos);
//	SListNode* tmp = _head;
//	pos -= 1;
//	while (--pos)
//	{
//		tmp = tmp->_next;
//	}
//	if (NULL == tmp)
//		SList::PushBack(x);
//	else
//	{
//		SListNode* next = tmp->_next;
//		SListNode* cur = new SListNode(x);
//		tmp->_next = cur;
//		cur->_next = next;
//	}
//}void SList::Insert(SListNode* pos, DataType x)指定位置处插入x
{assert(pos);SListNode* tmp = _head;while (tmp){if (NULL == tmp->_next)SList::PushFront(x);else if (pos == tmp->_next){SListNode* cur = new SListNode(x);cur->_next= tmp->_next;tmp->_next = cur;return;//注意结束循环}tmp = tmp->_next;}
}void SList::Erase(SListNode* pos)
{assert(pos);SListNode* tmp = _head;while (tmp){if (NULL == tmp->_next)SList::PopFront();else if (pos == tmp->_next){SListNode* cur = tmp->_next->_next;delete tmp->_next;tmp->_next = NULL;tmp->_next = cur;return;//注意结束循环}tmp = tmp->_next;}
}SListNode* SList::Find(DataType x)
{SListNode* cur = _head;while (cur){if (x == cur->_data){return cur;}cur = cur->_next;}return NULL;
}

各操作的测试用例

void Test1()
{//尾插尾删SList S;S.PushBack(1);S.PushBack(2);S.PushBack(3);S.PushBack(4);S.PrintSList();S.PopBack();S.PrintSList();//S.PopBack();//S.PopBack();//S.PrintSList();//S.PopBack();//S.PopBack();//S.PopBack();SList S1(S);S1.PrintSList();SList S2;S2 = S;S2.PrintSList();
}void Test2()
{//头插头删SList S;S.PushFront(1);S.PushFront(2);S.PushFront(3);S.PushFront(4);S.PrintSList();S.PopFront();S.PrintSList();S.PopFront();S.PopFront();S.PopFront();S.PrintSList();S.PopFront();
}void Test3()
{//指定位置插入某数，查找某数SList S;S.PushBack(1);S.PushBack(2);S.PushBack(4);S.PushBack(5);S.PrintSList();//S.Insert(3, 3);SListNode* p = S.Find(4);S.Insert(p, 3);S.PrintSList();
}void Test4()
{//删除某结点SList S;S.PushBack(1);S.PushBack(2);S.PushBack(3);S.PushBack(10);S.PushBack(4);S.PushBack(5);S.PrintSList();SListNode* p = S.Find(10);S.Erase(p);S.PrintSList();
}

友元函数

在实现类之间数据共享时，减少系统开销，提高效率。如果类A中的函数要访问类B中的成员（例如：智能指针类的实现），那么类A中该函数要是类B的友元函数。具体来说：为了使其他类的成员函数直接访问该类的私有变量。即：允许外面的类或函数去访问类的私有变量和保护变量，从而使两个类共享同一函数。

实际上具体大概有下面两种情况需要使用友元函数：

（1）运算符重载的某些场合需要使用友元。

（2）两个类要共享数据的时候。

1.1使用友元函数的优缺点

优点：能够提高效率，表达简单、清晰。

缺点：友元函数破环了封装机制，尽量不使用成员函数，除非不得已的情况下才使用友元函数。

1.2友元函数的参数

因为友元函数没有this指针，则参数要有三种情况：

（1）要访问非static成员时，需要对象做参数；

（2）要访问static成员或全局变量时，则不需要对象做参数；