[英]Search and protecting singly linked list in C++
在使用C ++的情况下,我有一个关于在ints
单链接列表中搜索元素的问题。 我正在创建自己的锻炼列表。 这是代码
假设我有两个搜索功能。 我知道我们需要遍历整个列表直到找到元素,因为我们没有像数组那样的直接访问。 这两个功能是:
bool search(int n); // Traverse the list till find n.
bool search(Node* node, int n); Traverse the list till find n only after *node (included)
1种情况:我的列表包含以下元素:[0,1,2,3]
如果我搜索3,则很容易在列表末尾找到。 尼斯。
问题: 2种情况:我的列表包含以下元素:[0、1、2、3、3、3、4、5、6]
如果我用3搜索:
bool search(int n);
我将始终获得第一个3元素,除非我引用第二个或第三个3个元素传递给该函数:
bool search(Node* node, int n);
我的问题是单链列表中的搜索算法是否正确。 两种类型的函数,或者是否应该具有其他类型。
波纹管是我的实际代码的代码(我没有将代码用于搜索):
SingleLinkedList.h
struct Node {
int data;
Node* next;
Node(int d = 0)
: data {d}, next {nullptr}
{}
};
class SinglyLinkedList {
public:
SinglyLinkedList();
~SinglyLinkedList();
void display();
bool addFirst(const int); // Add a node to the beginning of the list.
bool addFirst(Node*); // Add a node to the beginning of the list.
bool addLast(const int); // Add a node to the end of the list.
bool addLast(Node*); // Add a node to the end of the list.
private:
Node* head;
Node* tail;
};
SinglyLinkedList.h
#include "SinglyLinkedList.h"
#include <iostream>
SinglyLinkedList::SinglyLinkedList()
: head {nullptr}, tail {nullptr}
{}
SinglyLinkedList::~SinglyLinkedList() {
Node* iterationNode = head;
Node* actualNode {nullptr};
while (iterationNode != nullptr) {
actualNode = iterationNode;
iterationNode = iterationNode->next;
delete actualNode;
}
}
void SinglyLinkedList::display() {
std::cout << "################### Displaying Linked List ###################" << std::endl;
if (head == nullptr) {
std::cout << "Linked List is empty!" << std::endl;
}
else {
Node* iterationNode = head;
std::cout << "[ ";
while (iterationNode != nullptr) {
std::cout << iterationNode->data << " ";
iterationNode = iterationNode->next;
}
iterationNode = nullptr;
std::cout << "]" << std::endl;
}
std::cout << "##############################################################" << std::endl;
}
bool SinglyLinkedList::addFirst(const int n) {
Node* element = new Node {n};
if (head == nullptr) {
head = element;
tail = element;
}
else {
element->next = head;
head = element;
}
return true;
}
bool SinglyLinkedList::addFirst(Node* element) {
if (head == nullptr) {
head = element;
tail = element;
}
else {
element->next = head;
head = element;
}
return true;
}
bool SinglyLinkedList::addLast(const int n) {
Node* element = new Node {n};
if (head == nullptr) {
head = element;
tail = element;
}
else {
tail->next = element;
tail = element;
}
return true;
}
bool SinglyLinkedList::addLast(Node* element) {
if (head == nullptr) {
head = element;
tail = element;
}
else {
tail->next = element;
tail = element;
}
return true;
}
Program.cpp
#include <iostream>
#include "SinglyLinkedList.h"
int main() {
{
SinglyLinkedList list;
list.display();
list.addFirst(5);
list.addFirst(4);
list.addFirst(3);
Node* secondNode = new Node {2};
list.addFirst(secondNode);
Node* firstNode = new Node {1};
list.addFirst(firstNode);
Node* zeroNode = new Node;
list.addFirst(zeroNode);
list.addLast(6);
list.display();
}
system("pause");
}
另一个问题是,如何以程序用户不能直接更改链接/引用的方式保护我的结构。 例如,在Program.cpp
,任何程序员都可以简单地做到这一点:
secondNode->next = zeroNode
您第一个问题的答案取决于您的需求。 如果您将其作为学习项目进行,请实施您认为合适的一切。 您所描述的内容适合按值搜索。
在这种情况下,防止用户直接访问您的Node成员的最佳方法是完全抽象Node类型。 您可以简单地通过在源文件中声明和定义Node并在标头中使用Node *的正向声明来做到这一点。 这样,包含您的标头的用户将不会对您的Node类型有任何概念。
// SinglyLinkedList.h
class SinglyLinkedList {
//...//
struct Node* head; // head node is forward declared
//...//
}
// SinglyLinkedList.cc
struct Node {
//...
};
// define ll methods
如果确实希望用户知道Node类型,则一种解决方案是将其成员设为私有,创建一个公共值访问器方法,并使Node成为SinglyLinkedList类的朋友 。
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