• C++模板与STL（二）：STL概念仿真

    目录

    1.Vector容器仿真

    1.1 定义内嵌类型表

    1.2 定义相关属性

    1.3 push_back()

    1.4 back() 

    1.5 下标操作[]

    1.6 总体代码与测试案例

    2.List仿真

    2.1 定义结点

    2.2 设计迭代器（将类型表与迭代器整合）

    2.2.1 重载++

    2.2.2 重载--

    2.2.3 重载=

    2.2.4 重载*（返回结点数据）

    2.2.5 迭代器总体代码：

    2.3 设计MyList

    2.3.1 数据类型表：将MyList_iterator声明为内部类型Iterator

    2.3.2  构造函数初始化

    2.3.3  设计begin()/end()

    2.3.4 设计插入元素 insert()

    2.3.5 设计删除 erase()

    2.3.6 基于insert()、erase()设计push_back()/push_front()/pop_back()/pop_front()

    2.3.7 MyList整体代码

    2.4 测试案例

    1.Vector容器仿真

    1.1 定义内嵌类型表

    1. public:
    2. 	//内嵌类型表
    3. 	typedef T value;
    4. 	typedef T* vIter;

    1.2 定义相关属性

    1. protected:
    2. 	vIter m_Data;//数组头指针
    3. 	int m_nLen;//数组长度
    4. 	vIter start;//数组的起始地址
    5. 	int finish;//数组的满位标志
    6. 	int end_of_element;//数组的末尾标志

    1.3 push_back()

    1. 	void push_back(const value& x) {
    2. 		if (end_of_element != finish) {
    3. 			*(start + finish) = x;
    4. 			++finish;
    5. 		}
    6. 		else {
    7. 			cout << "越界" << endl;
    8. 		}
    9. 	}

    1.4 back() 

    1. 	inline value back() {
    2. 		--finish;
    3. 		return *(start + finish);
    4. 	}

    1.5 下标操作[]

    1. 	value operator[](int n) {
    2. 		if (n <= finish) {
    3. 			return *(start + n);
    4. 		}
    5. 		else {
    6. 			cout << "取值错误<" << endl;
    7. 		}
    8. 	}

    1.6 总体代码与测试案例

    1. #include 
    2. using namespace std;
    3.  
    4. //MyVector的类模板
    5. template<typename T>
    6. class MyVector {
    7. public:
    8. 	//内嵌类型表
    9. 	typedef T value;
    10. 	typedef T* vIter;
    11.  
    12. public:
    13. 	MyVector(int nLen = 0) :m_nLen(nLen), m_Data(nullptr), finish(0) {
    14. 		if (nLen > 0) {
    15. 			m_Data = new T[nLen];
    16. 			start = m_Data;
    17. 			end_of_element = nLen;
    18. 		}
    19. 	}
    20. 	~MyVector()
    21. 	{
    22.  
    23. 	}
    24.  
    25. 	void push_back(const value& x) {
    26. 		if (end_of_element != finish) {
    27. 			*(start + finish) = x;
    28. 			++finish;
    29. 		}
    30. 		else {
    31. 			cout << "越界" << endl;
    32. 		}
    33. 	}
    34.  
    35. 	inline value back() {
    36. 		--finish;
    37. 		return *(start + finish);
    38. 	}
    39.  
    40. 	value operator[](int n) {
    41. 		if (n <= finish) {
    42. 			return *(start + n);
    43. 		}
    44. 		else {
    45. 			cout << "取值错误<" << endl;
    46. 		}
    47. 	}
    48.  
    49. protected:
    50. 	vIter m_Data;//数组头指针
    51. 	int m_nLen;//数组长度
    52. 	vIter start;//数组的起始地址
    53. 	int finish;//数组的满位标志
    54. 	int end_of_element;//数组的末尾标志
    55. };
    56.  
    57. int main() {
    58. 	int x;
    59. 	MyVector<int>v(10);
    60. 	v.push_back(100);
    61. 	v.push_back(200);
    62. 	v.push_back(300);
    63. 	x = v.back();
    64. 	cout << "x= " << x << endl;
    65. 	cout << v[0] << endl;
    66. 	cout << v[1] << endl;
    67. 	cout << v[2] << endl;
    68. 	//cout << v[3] << endl;
    69. 	return 0;
    70. }

    2.List仿真

    2.1 定义结点

    1. template<typename T>
    2. struct MyList_node {
    3. 	MyList_node* prev;
    4. 	MyList_node* next;
    5. 	T data;
    6. };

    2.2 设计迭代器（将类型表与迭代器整合）

    1. //同时将设计类型表和迭代器整合在一起
    2.  
    3. //迭代器
    4. template<typename T>
    5. struct MyList_iterator {
    6. 	//类型表
    7. 	typedef MyList_iterator iterator;
    8. 	typedef MyList_node* link_type;
    9. 	//结点指针
    10. 	link_type node;
    11. 	//构造函数
    12. 	MyList_iterator(link_type x) :node(x) {
    13.  
    14. 	}
    15. 	MyList_iterator() :node(nullptr) {
    16.  
    17. 	}

    2.2.1 重载++

    1. 	//重载++，使得我们可以获得下个结点的地址
    2. 	iterator& operator++() {
    3. 		node = node->next;
    4. 		//返回本对象，同时指向下一个
    5. 		return *this;
    6. 	}
    7. 	iterator& operator++(int) {
    8. 		//保存自增运算前的指针值
    9. 		iterator temp = *this;
    10. 		//本对象加一
    11. 		++* this;
    12. 		return temp;
    13. 	}

    2.2.2 重载--

    1. 	//重载--
    2. 	iterator& operator--() {
    3. 		node = (node)->prev;
    4. 		return *this;
    5. 	}
    6.  
    7. 	iterator& operator--(int) {
    8. 		iterator temp = *this;
    9. 		--* this;
    10. 		return temp;
    11. 	}

    2.2.3 重载=

    1. 	iterator& operator=(iterator x) {
    2. 		node = x.node;
    3. 		return *this;
    4. 	}

    2.2.4 重载*（返回结点数据）

    1. 	T& operator*()const {
    2. 		//返回结点数据
    3. 		return node->data;
    4. 	}

    2.2.5 迭代器总体代码：

    1. //迭代器
    2. template<typename T>
    3. struct MyList_iterator {
    4. 	//类型表
    5. 	typedef MyList_iterator iterator;
    6. 	typedef MyList_node* link_type;
    7. 	//结点指针
    8. 	link_type node;
    9. 	//构造函数
    10. 	MyList_iterator(link_type x) :node(x) {
    11.  
    12. 	}
    13. 	MyList_iterator() :node(nullptr) {
    14.  
    15. 	}
    16.  
    17. 	//重载++，使得我们可以获得下个结点的地址
    18. 	iterator& operator++() {
    19. 		node = node->next;
    20. 		//返回本对象，同时指向下一个
    21. 		return *this;
    22. 	}
    23. 	iterator& operator++(int) {
    24. 		//保存自增运算前的指针值
    25. 		iterator temp = *this;
    26. 		//本对象加一
    27. 		++* this;
    28. 		return temp;
    29. 	}
    30. 	//重载--
    31. 	iterator& operator--() {
    32. 		node = (node)->prev;
    33. 		return *this;
    34. 	}
    35.  
    36. 	iterator& operator--(int) {
    37. 		iterator temp = *this;
    38. 		--* this;
    39. 		return temp;
    40. 	}
    41.  
    42. 	iterator& operator=(iterator x) {
    43. 		node = x.node;
    44. 		return *this;
    45. 	}
    46.  
    47. 	T& operator*()const {
    48. 		//返回结点数据
    49. 		return node->data;
    50. 	}
    51. };

    2.3 设计MyList

    2.3.1 数据类型表：将MyList_iterator声明为内部类型Iterator

    1. //MyList
    2. template<typename T>
    3. class MyList {
    4. public:
    5. 	//数据类型表
    6. 	//将MyList_iterator声明为内部类型Iterator
    7. 	typedef MyList_iterator iterator;
    8.  
    9. protected:
    10. 	MyList_node* node;
    11. 	size_t length;

    2.3.2  构造函数初始化

    1. 	MyList() :length(0) {
    2. 		node = new MyList_node;
    3. 		node->next = node;
    4. 		node->prev = node;
    5. 	}
    6. 	~MyList(){
    7.  
    8. 	}

    2.3.3  设计begin()/end()

    1. 	//返回链表的头函数
    2. 	iterator begin() {
    3. 		return node->next;
    4. 	}
    5. 	//返回链表尾地址
    6. 	iterator end() {
    7. 		return node;
    8. 	}

    2.3.4 设计插入元素 insert()

    1. 	iterator insert(const iterator& position, const T& x) {
    2. 		MyList_node* temp = new MyList_node;
    3. 		temp->data = x;
    4. 		temp->prev = position.node->prev;
    5. 		temp->next = position.node;
    6. 		position.node->prev->next = temp;
    7. 		position.node->prev = temp;
    8. 		++length;
    9. 		return temp;
    10. 	}

    2.3.5 设计删除 erase()

    1. 	void erase(const iterator& position) {
    2. 		position.node->prev->next = position.node->next;
    3. 		position.node->next->prev = position.node->prev;
    4. 		--length;
    5. 	}

    2.3.6 基于insert()、erase()设计push_back()/push_front()/pop_back()/pop_front()

    1. 	//push_front()
    2. 	void push_front(const T& x) {
    3. 		insert(begin(), x);
    4. 	}
    5. 	
    6. 	//push_back()
    7. 	void push_back(const T& x) {
    8. 		insert(end(), x);
    9. 	}
    10.  
    11. 	//pop_front()
    12. 	void pop_front() {
    13. 		erase(begin());
    14. 	}
    15.  
    16. 	//pop_back(){
    17. 	void pop_back() {
    18. 		erase(--end());
    19. 	}

    2.3.7 MyList整体代码

    1. //MyList
    2. template<typename T>
    3. class MyList {
    4. public:
    5. 	//数据类型表
    6. 	//将MyList_iterator声明为内部类型Iterator
    7. 	typedef MyList_iterator iterator;
    8. public:
    9. 	MyList() :length(0) {
    10. 		node = new MyList_node;
    11. 		node->next = node;
    12. 		node->prev = node;
    13. 	}
    14. 	~MyList(){
    15.  
    16. 	}
    17. 	//返回链表的头函数
    18. 	iterator begin() {
    19. 		return node->next;
    20. 	}
    21. 	//返回链表尾地址
    22. 	iterator end() {
    23. 		return node;
    24. 	}
    25.  
    26. 	//push_front()
    27. 	void push_front(const T& x) {
    28. 		insert(begin(), x);
    29. 	}
    30. 	
    31. 	//push_back()
    32. 	void push_back(const T& x) {
    33. 		insert(end(), x);
    34. 	}
    35.  
    36. 	//pop_front()
    37. 	void pop_front() {
    38. 		erase(begin());
    39. 	}
    40.  
    41. 	//pop_back(){
    42. 	void pop_back() {
    43. 		erase(--end());
    44. 	}
    45.  
    46. 	iterator insert(const iterator& position, const T& x) {
    47. 		MyList_node* temp = new MyList_node;
    48. 		temp->data = x;
    49. 		temp->prev = position.node->prev;
    50. 		temp->next = position.node;
    51. 		position.node->prev->next = temp;
    52. 		position.node->prev = temp;
    53. 		++length;
    54. 		return temp;
    55. 	}
    56.  
    57. 	void erase(const iterator& position) {
    58. 		position.node->prev->next = position.node->next;
    59. 		position.node->next->prev = position.node->prev;
    60. 		--length;
    61. 	}
    62.  
    63. protected:
    64. 	MyList_node* node;
    65. 	size_t length;
    66. };

    2.4 测试案例

    1. int main() {
    2. 	MyList<int>myList1;
    3. 	myList1.push_front(10);
    4. 	myList1.push_front(20);
    5. 	myList1.push_front(30);
    6.  
    7. 	MyList<int>::iterator iter;
    8. 	iter = myList1.begin();
    9. 	cout << *iter << endl;
    10. 	cout << *++iter << endl;
    11. 	cout << *++iter << endl;
    12. 	cout << endl;
    13.  
    14. 	myList1.push_back(100);
    15. 	myList1.push_back(200);
    16. 	myList1.push_back(300);
    17. 	iter = myList1.end();
    18. 	cout << *--iter << endl;
    19. 	cout << *iter-- << endl;
    20. 	cout << *iter << endl;
    21. 	cout << endl;
    22.  
    23. 	myList1.pop_front();
    24. 	myList1.pop_back();
    25. 	cout << *myList1.begin() << endl;
    26. 	cout << *--myList1.end() << endl;
    27.  
    28. 	return 0;
    29. }

     

     

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/Jason6620/article/details/126242186