C++系列-list的模拟实现

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构造函数生成

cpp 复制代码

	template<class T>
	struct ListNode
	{
		ListNode<T>* _next;
		ListNode<T>* _prev;

		T _data;
		ListNode(const T& data = T())
			:_next(nullptr)
			,_prev(nullptr)
			,_data(data)
		{}
	};

在这个构造函数当中，有几个特别优秀的点需要注意：

const &的使用的好处:

使得代码更加高效，具体解释为：如果我们使用&，那么我们可以直接使用传递的值，而不需要再进行构造，生成副本，提高了效率。
T（）这个隐式类型对象的使用，如果我们什么都不传的时候，代码会默认使用T（），如果这个时候是值传递，那么我们需要生成一个构造，然后再传递给data，而&的时候，我们可以直接调用。

T（）的使用

适用于所有类型，因为传入的数据类型不确定，所以我们只能使用T()

迭代器部分代码

cpp 复制代码

template<class T, class Ref , class Ptr>
	struct ListIterator
	{
		typedef ListNode<T> Node;
		typedef ListIterator<T, Ref, Ptr> Self;
		Node* _node;

在链表中实现迭代器和vector，string中实现迭代器的代码实现不同，这是由于二者之间的底层逻辑不同，无论是string还是vector，它的底层都是连续的，而list不是这样的，所以我们之前使用的那样子就不可以了。

前置++和前置--

cpp 复制代码

		Self& operator++()
		{
			_node = _node->_next;
			return *this;
		}
		Self& operator--()
		{
			_node = _node->_prev;
			return *this;
		}

我们先对它进行修改，然后返回修改后的值。

后置++和后置--

cpp 复制代码

		Self operator++(int)
		{
			Self tmp(*this);
			_node = _node->_next;
			return tmp;
		}
		Self operator--(int)
		{
			Self tmp(*this);
			_node = _node->_prev;
			return tmp;
		}

因为是先使用后++，所以我们先将节点放在一个变量当中。

*和->的实现

cpp 复制代码

		Ref operator*()
		{
			return _node->_data;
		}
		Ptr operator->()
		{
			return &_node->_data;
		}

！=和==功能的实现

cpp 复制代码

		bool operator!=(const Self& it)
		{
			return _node != it._node;
		}
		bool operator==(const Self& it)
		{
			return _node = it._node;
		}

其实这些主要都是我们运用迭代器的时候所需要实现的代码。

迭代器补充部分

cpp 复制代码

	template<class T>
	class list
	{
		typedef ListNode<T> Node;
	public:
		typedef ListIterator<T, T&, T*>iterator;
		typedef ListIterator<T, const T&, const T*>const_iterator;
		iterator begin()
		{
			return iterator(_head->_next);
		}
		const_iterator begin() const
		{
			return const_iterator(_head->_next);
		}
		iterator end()
		{
			retrun iterator(_head);
		}
		const_iterator end() const
		{
			return const_iterator(_head);
		}

哨兵位节点构造

cpp 复制代码

		list()
		{
			_head = new Node();
			_head->_next = _head;
			_head->_prev = _head;
		}

插入删除功能实现

cpp 复制代码

void push_back(const T& x)
		{
			insert(end(), x);
		}
		void pop_back()
		{
			erase(--end());
		}
		void push_front(const T& x)
		{
			insert(begin(), x);

		}
		void pop_front()
		{
			erase(begin());
		}

insert和erase功能实现

cpp 复制代码

		iterator insert(iterator pos, const T& x)
		{
			Node* cur = pos._node;
			Node* newnode = new Node(x);
			Node* prev = cur->_prev;
			prev->_next = newnode;
			newnode->_prev = prev;
			newnode->_next = cur;
			cur->_prev = newnode;
			return iterator(newnode);
		}
		iterator erase(iterator pos)
		{
			assert(pos != end());
			Node* cur = pos._node;
			Node* prev = cur->_prev;
			Node* next = cur->_next;
			prev->_next = next;
			next->_prev = prev;
			delete cur;
			return iterator(next);

		}

打印功能

cpp 复制代码

	void Func(const list<int>&lt)
	{
		list<int>::const_iterator it = lt.begin();
		while (it !=lt.end())
		{
			cout << *it << " ";
			++it;
		}
		cout << endl;
	}

测试代码1

cpp 复制代码

void test_list1()
	{
		list<int> lt1;
		lt1.push_back(1);
		lt1.push_back(2);
		lt1.push_back(3);
		lt1.push_back(4);
		lt1.push_back(5);
		Func(lt1);
		list<int>::iterator it = lt1.begin();
		while (it != lt1.end())
		{
			*it += 10;
			cout << *it << " ";
			++it;
		}
		cout << endl;
		for (auto e : lt1)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;
	}

测试代码2

cpp 复制代码

	struct Pos
	{
		int _row;
		int _col;
		Pos(int row = 0, int col = 0)
			:_row(row)
			,_col(col)
		{}
	};
	void test_list2()
	{
		list<Pos> lt1;
		lt1.push_back(Pos(100, 100));
		lt1.push_back(Pos(200, 200));
		lt1.push_back(Pos(300, 300));
		list<Pos>::iterator it = lt1.begin();
		while (it != lt1.end())
		{
			cout << it->_row << ":" << it->_col << endl;
			++it;
		}
		cout << endl;
	}