原书对循环链表的介绍很简略,实现部分也不完整(当然了,如果完整就又是重复建设)。而我也没觉得循环链表有什么别的用,他更应该是为了一个特殊的问题而产生的,这只是个人的看法。我从链表类派生出了循环链表,这需要注意几个细节。
1. 构造函数:派生类实例化时,先调用基类的构造函数;因此,初始化循环链表的工作就是将带表头的空链表的表头节点的link指向表头节点,从而构成一个圈。
2. 析构函数:释放对象时,先调用派生类的析构函数,然后调用基类的析构函数。因此,释放循环链表只需要将循环链表变成普通的单链表,然后这个单链表会被基类的析构函数释放。这里假定不使用这种语句Base *p = new Drived;delete p;因为我在~List()前面没有加virtual。你可以参阅各种C++书籍搞清这类问题。
3. 判空函数:条件不是检测头节点的link是否为空,而是是否指向头节点。
4. 置空函数:原来的显然不能工作了,实际上只要从表头位置不断后删直到表空就可以了。
5. Next():遇到表头节点要跳过去。
6. Remove():当前节点是表头节点时不能删,删了表头节点的后果自己想吧(因为在循环链表中prior指针不一定为空——其实应该是一定不空,但是由于继承部分List函数,所以就是不一定了,以至于原来的Remove()检查可能无效);如果删除的是表尾节点,删除后当前指针将指向表头节点,要跳过去指向下一个。总之,使用Next()和Remove()时,不能让外界觉察到表头节点的存在,否则,当你循环计数时,表头节点就被算进去了。
7. “<<”必须重写,否则,当你执行cout << CircList;这种东西时,天哪,自己想去吧;当然了,只需要拷贝过来修改一下循环判断就可以了。
8. End()将不能工作,考虑到如果按照原来的功能来实现,效率很低,而且用处不大,所以修改End()功能定义为更正last指针。为避免混淆,将其放在private,对外不提供这个功能。
定义和实现#ifndef CircList_H
#define CircList_H
include “List.h”
template <class Type> class CircList : public List<Type>
{
public:
CircList() { pGetFirst()->link = pGetFirst(); }
~CircList() { End(); pGetLast()->link = NULL; }
BOOL IsEmpty()
{
Node<Type> *p = pGetFirst();
return p->link == p;
}
Type *Next()
{
if (pNext() == pGetFirst()) pNext();
return Get();
}
BOOL Remove()
{
if(!IsEmpty())
{
if (pGet() == pGetFirst()) return FALSE;
List<Type>::Remove();
if (pGet() == pGetFirst()) pNext();
return TURE;
}
return FALSE;
}
void MakeEmpty()
{
First();
while (!IsEmpty()) RemoveAfter();
}
void LastInsert(const Type &value)
{
End();
List<Type>::LastInsert(value);
}
private:
void End()
{
if (pGetLast()->link != pGetFirst())
{
Node<Type> *pfirst = pGetFirst();
for (Node<Type> *p = pGet(); p->link != pfirst; p = pNext());
PutLast(p);
}
}
friend ostream & operator << (ostream & strm, CircList<Type> &cl)
{
cl.First();
Node<Type> *pfirst = cl.pGetFirst();
while (cl.pGet()->link != pfirst) strm << *cl.Next() << " " ;
strm << endl;
cl.First();
return strm;
}
};
#endif
【说明】为了后面的约瑟夫问题,我添加了LastInsert。如果使用Insert是倒插,当然可以倒输入来解决,但这样的做法有将就的嫌疑,而不断的Locate显然效率太低。显然,Find,Loacte,Length这类继承过来的函数,运行起来会发生意想不到的事,我没有在这里给出重新的实现出于以下原因:
Find可以把原来的代码拷过来修改一下循环判定,但也可以不改。方法是,采用后面介绍的查找表的办法,在表头节点放查找值,这样就一定会查找成功了。然后检查当前节点是否为头节点就可以判断是否真正查找成功,如果你自己完成这个函数,将会有很多收获。给个例子:BOOL Find(const Type &value)
{
pGetFirst()->data = value;
List<Type>::Find(value);
if (pGet() == pGetFirst()) return FALSE;
return TURE;
}
Locate原来的实现在这里其实也没什么语义的毛病,无非是转圈吗,当然怎么改随你。建议配合Length检查定位值的合法,这样可以把转圈提前扼杀。 Length你说循环链表有多长?就像无论多长的长跑比赛都可以在400米的跑道进行一样。这里建议增加一个私有数据成员length,在每次插入删除时调整,因为改动的地方比较多,所以我就偷懒了,主要是觉得很少用。
约瑟夫问题
几乎提到循环链表总要提到约瑟夫问题,而我当年还在学BASIC时,就告诉我解决这个问题要构造一个循环链表,当然了,在BASIC里是静态链表。真的好像循环链表就是为了这个问题而存在的。为了照顾没听说过的人,我简单介绍一下这个问题:
说是一个旅行社要从n名旅客中选出一名幸运旅客,为他提供免费环球旅行服务。方法是,大家站成圈,然后选定一个m,从第1个人开始报数,报到m时,这个人OUT,然后从下一个人开始重新从1报数,重复这个过程,直到最后剩下一个人就是幸运之星。问题就是谁是幸运者呢?或者说是怎样才能赢大奖。
我用这个问题测试了整数情况下循环链表各个成员函数的正确性,相应函数如下:
void CircListTest_int()
{
CircList<int> a;
cout << endl << "整型循环链表测试:求解约瑟夫问题" << endl;
int n, m;//n是总人数,m是报数值
cout << "输入总人数:";
cin >> n;
cout << "输入报数值:";
cin >> m;
for (int i = 1; i <= n; i++) a.LastInsert(i);
cout << a;
a.Locate(0);
for (i = 0; i < n - 1; i++)
{
for (int j = 0; j < m - 1; j++) a.Next();
cout << "第" << *a.Get() << "位旅客被淘汰" << endl;
a.Remove();
}
cout << "第" << *a.Get() << "位旅客获胜" << endl;
cout << a;
a.MakeEmpty();
cout << a;
}
【后记】就是做了循环链表这个派生类,我才发现了原来写的链表类的许多隐患,比如原来的Find,在整数链表里当你寻找0时,无一例外的会停在表头,所以你现在看到的链表类已经和我当初写的有很大的变化了,也可能有些我还没有发现,欢迎指正。本文地址:http://com.8s8s.com/it/it1692.htm