[数据结构]线性表之顺序表的类模板实现

LinearList.h抽象基类：

#ifndef LINEARLIST
#define LINEARLIST
//线性表的抽象基类

template<class T>
class LinearList
{
public:
    LinearList(){};//如果派生类不需要向基类构造函数传递参数，则就会调用基类默认构造函数，所以，要么不写，要么就自己写默认构造函数。
    ~LinearList(){};//派生类也会调用基类的析构函数。

    virtual int Size()const=0;
    virtual int Length()const=0;
    virtual int Search(T& x)const=0;
    virtual int Locate(int i)const=0;
    virtual bool getData(int i,T& x)const=0;
    virtual void setData(int i,T& x)=0;
    virtual bool Insert(int i,T& x)=0;
    virtual bool Remove(int i,T& x)=0;
    virtual bool IsEmpty()const=0;
    virtual bool IsFull()const=0;
    virtual void Sort()=0;
    virtual void input()=0;
    virtual void output()=0;

    //virtual LinearList<T>& operator=(LinearList<T>& L)=0; //在继承类中形参不同，故不能声明纯虚函数，否则继承类无法定义对象。
};

#endif

实现及测试文件：

/////////////////////////
#include"LinearList.h"
#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;

const int defaultSize=100;
template<class T>
class SeqList:public LinearList<T>
{
protected:
    T* data;
    int maxSize;
    int last;
    void reSize(int newSize);
public:
    SeqList(int sz=defaultSize):data(new T[sz]),maxSize(sz),last(-1){}
    SeqList(const SeqList<T>& L);
    ~SeqList(){delete []data;}

    int Size()const{return maxSize;}
    int Length()const{return last+1;}
    int Search(T& x)const;
    int Locate(int i)const;
    bool getData(int i,T& x)const{if(i>0&&i<=last+1){x=data[i-1];return true;}else return false;}
    void setData(int i,T& x){if(i>0&&i<=last+1)data[i-1]=x;else {cerr<<"err"<<endl;exit(1);}}
    bool Insert(int i,T& x);
    bool Remove(int i,T& x);
    bool IsEmpty()const{return (last==-1)?true:false;}
    bool IsFull()const{return (last==maxSize-1)?true:false;}
    void Sort(){};//未提供具体的实现。
    void input();
    void output();

    SeqList<T>& operator=(SeqList<T>& L);
};

template<class T>
SeqList<T>::SeqList(const SeqList<T>& L)
{
    maxSize=L.maxSize;
    last=L.last;
    data=new T[maxSize];
    if(data==NULL){
        cerr<<"err"<<endl;
        exit(1);
    }
    T value;
    for(int i=0;i<=last;++i){
        L.getData(i+1,value);setData(i,value);
    }
}

template<class T>
SeqList<T>& SeqList<T>::operator=(SeqList<T>& L)
{
    maxSize=L.maxSize;
    last=L.last;
    data=new T[maxSize];
    if(data==NULL){
        cerr<<"err"<<endl;
        exit(1);
    }
    T value;
    for(int i=0;i<=last;++i){
        L.getData(i+1,value);setData(i,value);
    }
    return *this;
}

template<class T>
void SeqList<T>::reSize(int newSize)
{
    if(newSize<=0){
        cerr<<"err"<<endl;
        exit(1);
    }
    if(newSize!=maxSize){
        maxSize=newSize;
        T* ptr=new T[maxSize];
        if(ptr==NULL){
            cerr<<"err"<<endl;
            exit(1);
        }
        T* srcptr=data;
        T* destptr=ptr;
        n=last+1;
        while(n--)
            *destptr++=*srcptr++;

        delete []data;
        data=destptr;
    }
}

template<class T>
int SeqList<T>::Search(T& x)const
{
    for(int i=0;i<=last;++i)
        if(data[i]==x)
            return i+1;
    return 0;
}

template<class T>
int SeqList<T>::Locate(int i)const
{
    if(i>=1&&i<=last+1)
        return i;
    else
        return 0;
}

template<class T>
bool SeqList<T>::Insert(int i,T& x)
{
    if(i<0||i>last+1)
        return false;
    if(IsFull())
        return false;
    for(int j=last;j>=i;--j)
        data[j+1]=data[j];
    data[i]=x;
    ++last;
    return true;
}

template<class T>
bool SeqList<T>::Remove(int i,T& x)
{
    if(i<=0||i>last+1)
        return false;
    if(IsEmpty())
        return false;
    x=data[i-1];
    for(int j=i;j<=last;++j)
        data[j-1]=data[j];
    --last;
    return true;
}

template<class T>
void SeqList<T>::input()
{
    cout<<"PLZ input element number-1:"<<endl;
    while(1){
        cin>>last;
        if(last<=maxSize-1) break;
        cout<<"err! repeat."<<endl;
    }
    for(int i=0;i<=last;++i)
        cin>>data[i];
}

template<class T>
void SeqList<T>::output()
{
    for(int i=0;i<=last;++i)
        cout<<"#"<<i+1<<":"<<data[i]<<"  ";
    cout<<endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{

    SeqList<int> s(10);
    int val=2;
    s.input();
    s.output();
    cout<<"size: "<<s.Size()<<endl;
    cout<<"Length: "<<s.Length()<<endl;
    cout<<"Search: "<<s.Search(val)<<endl;
    cout<<"Locate: "<<s.Locate(2)<<endl;

    int val1,val2=99;
    s.getData(2,val1);
    cout<<"getData: "<<val1<<endl;
    s.setData(2,val2);
    s.getData(2,val1);
    cout<<"setData: "<<val1<<endl;

    s.Insert(0,val2);//插入是失败的，因为最初顺序表示满的。
    s.output();
    s.Remove(2,val1);
    s.output();

    cout<<"IsEmpty(): "<<s.IsEmpty()<<endl;
    cout<<"IsFull: "<<s.IsFull()<<endl;

    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

PLZ input element number-1:

9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

#1:0  #2:1  #3:2  #4:3  #5:4  #6:5  #7:6  #8:7  #9:8  #10:9

size: 10

Length: 10

Search: 3

Locate: 2

getData: 1

setData: 99

#1:0  #2:99  #3:2  #4:3  #5:4  #6:5  #7:6  #8:7  #9:8  #10:9

#1:0  #2:2  #3:3  #4:4  #5:5  #6:6  #7:7  #8:8  #9:9

IsEmpty(): 0

IsFull: 0

请按任意键继续. . .

要点分析：

1.抽象基类中没有数据成员，只有成员函数的接口，且都是纯虚函数。所以继承类中要实现全部的接口功能，把抽象基类覆盖掉，而且接口要完全相同。

2.抽象基类可以不提供构造和析构函数，这样在派生类中调用系统默认生成的抽象基类构造函数和析构函数。或者你自己定义抽象基类默认的构造函数

和析构函数，也可定义带参数的构造和析构函数，让派生类调用。派生类是必须要调用基类的构造函数和析构函数的，或者显示调用或者隐式调用。

构造函数先调用基类的在调用派生类的，析构函数先调用派生类的在调用基类的。

3.好处是为了利用多态机制。方便使用。

4.只是理论模型，要用于实际还得仔细修改。