C++ 模版类的单向循环链式线性表

基于之前做的单向链式线性表http://blog.csdn.net/shiwazone/article/details/47000191，改进下，实现了循环链表，相对应单向链表，循环链表将尾节点的指针域指向头节点，加入循环，可以让我们在查找某一个index的节点时，可以先判断一下位置和链表长度的关系，如果index处于链表的前半部分，我们可以从头节点遍历查找，如果处于后半部分，我们可以从尾节点往前查找，当然此时我们需要使用双向链表。双向链表的操作，下次给出吧！循环链表给了我们一种思路，如果我们在一个数据块中，加入一个或一些标志节点，我们可以判断我们需要的操作是在哪个区间，可以实现提高工作效率！

代码中重载了加号运算符，实现两个链表的相加。其实我们还可以有更多的操作，但是很多操作都是基于我们的插入删除操作的！所以我们在做数据结构分析的时候，我们要注意到插入和删除的通用性！

#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;
template<typename EleType>
class CircleList
{
public:
	struct Node
	{
		EleType _data;
		Node* _next;
		Node(){ _next = nullptr; }
		Node(EleType data){ _data = data; _next = nullptr; }
	};
	CircleList();
	~CircleList();
	bool GetElem(EleType& e, int index = 1)const;//得到List中第index个元素，把元素的_data赋给e;
	bool InsertElem(const EleType e, int index = 1);//在List的第index个位置插入一个节点，节点的数据为e
	bool DeleteElem(EleType& e, int index = 1);//在List的第index个位置删除一个节点，删除节点的数据赋给e
	bool InsertHead(const EleType& e);//在头部插入数据
	bool InsertTail(const EleType& e);//在尾部插入数据
	bool Clear();//清空List
	void ShowList()const;//显示List的所有元素的数据
	CircleList<EleType>* operator+(CircleList<EleType>& addList);//重载运算符

private:
	bool Empty()const;//判断List是否为空
	CircleList<EleType>* AddList(CircleList<EleType>& addList);//加上addList的数据，相当于把addList的数据从尾部插入到原List中
	//在List中查找第index个位置的节点，把该节点的地址赋给n，此处需传入指针的引用，才能保证n可以被修改，不然只能保证*n可以被修改，也就是n指向的节点可以被修改
	bool Find(int index, Node*& n)const;
	bool CheckIndex(int index)const;//检查List是否为空，index是否合法
	Node* Head;//头指针
	Node* Tail;//尾指针
	int Length;
};

#include "CircleList.h"
#include <iostream>
using namespace std;

template<typename EleType>
bool CircleList<EleType>::CheckIndex(int index) const
{
	if (Empty())
	{
		cout << "Find: the List is Empty!\n";
		return false;
	}
	if (index<1 || index>Length)
	{
		cout << "the index is invalid!\n";
		return false;
	}

	return true;
}

template<typename EleType>
bool CircleList<EleType>::Find(int index, Node*& n)const//index [1,Length];
{

	if (CheckIndex(index))
	{
		int i = 1;
		Node * temp = Head;
		while (i < index)
		{
			temp = temp->_next;
			++i;
		}
		n = temp;
		return true;
	}
	return false;
}

template<typename EleType>
void CircleList<EleType>::ShowList() const
{
	Node * temp = nullptr;

	if (Empty())
	{
		cout << "The list is empty!\n";

	}
	else
	{
		for (int i = 1; i <= Length ; ++i)
		{
			Find(i, temp);
			cout << temp->_data << " ";
		}
		cout << endl;
	}
}

template<typename EleType>
bool CircleList<EleType>::Clear()
{
	if (Empty())
	{
		return true;
	}
	else
	{
		while (Length)
		{
			EleType m;
			DeleteElem(m);
		}
		return true;
	}

}

template<typename EleType>
bool CircleList<EleType>::DeleteElem(EleType& e, int index = 1)
{
	if (CheckIndex(index))
	{
		Node* temp = nullptr;
		Node* pre_temp = nullptr;
		if (Find(index, temp))
		{
			if (index == 1)
			{
				Find(index + 1, Head);
			}
			else
			{
				if (index == Length)
				{
					Find(index - 1, Tail);

				}
				else
				{
					Find(index - 1, pre_temp);
					pre_temp->_next = temp->_next;
				}
			}
			e = temp->_data;
			delete temp;
			--Length;
			return true;
		}
		return false;
	}
	return false;
}

template<typename EleType>
bool CircleList<EleType>::InsertElem(const EleType e, int index)
{
	Node *insertNode = new Node(e);

	if (Empty())
	{
		if (index < 1) return false;
		Head = Tail = insertNode;
		insertNode->_next = insertNode;
		++Length;
		return true;
	}

	if (index == 1)
	{
		insertNode->_next = Head;
		Head = insertNode;
		Tail->_next = Head;
		++Length;
		return true;
	}
	if (index == Length + 1)
	{
		Tail->_next = insertNode;
		insertNode->_next = Head;
		Tail = insertNode;
		++Length;
		return true;
	}
	Node  *temp = nullptr;

	if (Find(index - 1, temp))
	{
		insertNode->_next = temp->_next;
		temp->_next = insertNode;
		++Length;
		return true;
	}

	return false;
}

template<typename EleType>
bool CircleList<EleType>::GetElem(EleType& e, int index) const
{
	if (CheckIndex(index))
	{
		Node* temp = nullptr;
		if (Find(index, temp))
			e = temp->_data;
		return true;
	}
	return false;
}

template<typename EleType>
CircleList<EleType>::~CircleList()
{
	Clear();
}

template<typename EleType>
CircleList<EleType>::CircleList() :Length(0), Head(nullptr), Tail(nullptr)
{

}

template<typename EleType>
bool CircleList<EleType>::Empty() const
{
	return(Length == 0);
}

template<typename EleType>
bool CircleList<EleType>::InsertTail(const EleType& e)
{
	return InsertElem(e, Length + 1);
}

template<typename EleType>
bool CircleList<EleType>::InsertHead(const EleType& e)
{
	return InsertElem(e);
}

template<typename EleType>
CircleList<EleType>* CircleList<EleType>::AddList(CircleList<EleType>& addList)
{

	if (Empty())
	{
		if (addList.Empty())
		{
			return this;
		}
		Node* temp = addList.Head;
		for (int i = 1; i <= addList.Length;++i)
		{
			InsertTail(temp->_data);
			temp = temp->_next;
		}

		return this;
	}
	else
	{
		if (addList.Empty())
		{
			return this;
		}
		else
		{
			Node* temp = addList.Head;
			for (int i = 1; i <= addList.Length; ++i)
			{
				InsertTail(temp->_data);
				temp = temp->_next;
			}
			return this;
		}
	}
}

template<typename EleType>
CircleList<EleType>* CircleList<EleType>::operator+(CircleList<EleType>& addList)
{
	return AddList(addList);
}

#include "CircleList.cpp"

int main()
{
	CircleList<int> IntList1;
	IntList1.ShowList();

	IntList1.InsertElem(155);
	IntList1.InsertElem(5);
	IntList1.InsertElem(55);
	IntList1.InsertElem(15);
	IntList1.InsertElem(99);

	IntList1.ShowList();
	CircleList<int> IntList2;
	IntList2.InsertElem(11);
	IntList2.InsertElem(11);
	IntList2.InsertElem(11);
	IntList2.InsertElem(11);
	IntList2.InsertElem(11);
	IntList2.ShowList();

	CircleList<int> *IntList3;

	IntList3 = IntList2 + IntList1;

	IntList3->ShowList();

	return 0;
}

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