用C++实现一个基于模板的双向循环链表并满足如下要求: 1:具备规范且详尽的注释 2:每个节点都是一条双向循环链表 3:支持图形化打印

时间: 2024-01-22 22:19:14 浏览: 25
以下是基于模板的双向循环链表的C++实现代码,其中包含注释和支持图形化打印的功能: ```c++ #include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> #include<cstdlib> #include<cmath> #include<algorithm> #include<queue> #include<vector> #include<map> #include<set> #include<sstream> #include<iomanip> using namespace std; // 双向循环链表的节点定义 template<typename T> struct DListNode{ T data; // 存储数据 DListNode<T>* prev; // 指向前驱节点的指针 DListNode<T>* next; // 指向后继节点的指针 DListNode(T _data = T(), DListNode<T>* _prev = NULL, DListNode<T>* _next = NULL):data(_data), prev(_prev), next(_next){} }; // 双向循环链表的实现 template<typename T> class DList{ public: DList(); // 构造函数 ~DList(); // 析构函数 bool empty() const; // 判断链表是否为空 int size() const; // 获取链表长度 DListNode<T>* front() const; // 获取头节点 DListNode<T>* back() const; // 获取尾节点 void insert(DListNode<T>* pos, const T& val); // 在指定位置插入节点 void erase(DListNode<T>* pos); // 删除指定位置的节点 void push_front(const T& val); // 在头部插入节点 void pop_front(); // 删除头部节点 void push_back(const T& val); // 在尾部插入节点 void pop_back(); // 删除尾部节点 void clear(); // 清空链表 void print() const; // 打印链表 private: int len; // 链表长度 DListNode<T>* head; // 指向头节点的指针 DListNode<T>* tail; // 指向尾节点的指针 }; // 构造函数 template<typename T> DList<T>::DList(){ head = new DListNode<T>(); tail = new DListNode<T>(); head->prev = tail->next = NULL; head->next = tail; tail->prev = head; len = 0; } // 析构函数 template<typename T> DList<T>::~DList(){ clear(); delete head; delete tail; } // 判断链表是否为空 template<typename T> bool DList<T>::empty() const{ return len == 0; } // 获取链表长度 template<typename T> int DList<T>::size() const{ return len; } // 获取头节点 template<typename T> DListNode<T>* DList<T>::front() const{ return empty() ? NULL : head->next; } // 获取尾节点 template<typename T> DListNode<T>* DList<T>::back() const{ return empty() ? NULL : tail->prev; } // 在指定位置插入节点 template<typename T> void DList<T>::insert(DListNode<T>* pos, const T& val){ DListNode<T>* node = new DListNode<T>(val, pos->prev, pos); pos->prev->next = node; pos->prev = node; len++; } // 删除指定位置的节点 template<typename T> void DList<T>::erase(DListNode<T>* pos){ pos->prev->next = pos->next; pos->next->prev = pos->prev; delete pos; len--; } // 在头部插入节点 template<typename T> void DList<T>::push_front(const T& val){ insert(head->next, val); } // 删除头部节点 template<typename T> void DList<T>::pop_front(){ erase(head->next); } // 在尾部插入节点 template<typename T> void DList<T>::push_back(const T& val){ insert(tail, val); } // 删除尾部节点 template<typename T> void DList<T>::pop_back(){ erase(tail->prev); } // 清空链表 template<typename T> void DList<T>::clear(){ while(!empty()){ erase(head->next); } } // 打印链表 template<typename T> void DList<T>::print() const{ DListNode<T>* node = head->next; while(node != tail){ cout<<node->data<<" "; node = node->next; } cout<<endl; } ``` 以下是基于模板的双向循环链表的测试代码,其中包含了图形化打印的功能: ```c++ #include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> #include<cstdlib> #include<cmath> #include<algorithm> #include<queue> #include<vector> #include<map> #include<set> #include<sstream> #include<iomanip> #include<windows.h> using namespace std; // 双向循环链表的节点定义 template<typename T> struct DListNode{ T data; // 存储数据 DListNode<T>* prev; // 指向前驱节点的指针 DListNode<T>* next; // 指向后继节点的指针 DListNode(T _data = T(), DListNode<T>* _prev = NULL, DListNode<T>* _next = NULL):data(_data), prev(_prev), next(_next){} }; // 双向循环链表的实现 template<typename T> class DList{ public: DList(); // 构造函数 ~DList(); // 析构函数 bool empty() const; // 判断链表是否为空 int size() const; // 获取链表长度 DListNode<T>* front() const; // 获取头节点 DListNode<T>* back() const; // 获取尾节点 void insert(DListNode<T>* pos, const T& val); // 在指定位置插入节点 void erase(DListNode<T>* pos); // 删除指定位置的节点 void push_front(const T& val); // 在头部插入节点 void pop_front(); // 删除头部节点 void push_back(const T& val); // 在尾部插入节点 void pop_back(); // 删除尾部节点 void clear(); // 清空链表 void print() const; // 打印链表 void graphicalPrint() const; // 图形化打印链表 private: int len; // 链表长度 DListNode<T>* head; // 指向头节点的指针 DListNode<T>* tail; // 指向尾节点的指针 }; // 构造函数 template<typename T> DList<T>::DList(){ head = new DListNode<T>(); tail = new DListNode<T>(); head->prev = tail->next = NULL; head->next = tail; tail->prev = head; len = 0; } // 析构函数 template<typename T> DList<T>::~DList(){ clear(); delete head; delete tail; } // 判断链表是否为空 template<typename T> bool DList<T>::empty() const{ return len == 0; } // 获取链表长度 template<typename T> int DList<T>::size() const{ return len; } // 获取头节点 template<typename T> DListNode<T>* DList<T>::front() const{ return empty() ? NULL : head->next; } // 获取尾节点 template<typename T> DListNode<T>* DList<T>::back() const{ return empty() ? NULL : tail->prev; } // 在指定位置插入节点 template<typename T> void DList<T>::insert(DListNode<T>* pos, const T& val){ DListNode<T>* node = new DListNode<T>(val, pos->prev, pos); pos->prev->next = node; pos->prev = node; len++; } // 删除指定位置的节点 template<typename T> void DList<T>::erase(DListNode<T>* pos){ pos->prev->next = pos->next; pos->next->prev = pos->prev; delete pos; len--; } // 在头部插入节点 template<typename T> void DList<T>::push_front(const T& val){ insert(head->next, val); } // 删除头部节点 template<typename T> void DList<T>::pop_front(){ erase(head->next); } // 在尾部插入节点 template<typename T> void DList<T>::push_back(const T& val){ insert(tail, val); } // 删除尾部节点 template<typename T> void DList<T>::pop_back(){ erase(tail->prev); } // 清空链表 template<typename T> void DList<T>::clear(){ while(!empty()){ erase(head->next); } } // 打印链表 template<typename T> void DList<T>::print() const{ DListNode<T>* node = head->next; while(node != tail){ cout<<node->data<<" "; node = node->next; } cout<<endl; } // 图形化打印链表 template<typename T> void DList<T>::graphicalPrint() const{ HANDLE hConsole = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); DListNode<T>* node = head->next; int pos = 0; while(node != tail){ stringstream ss; ss<<node->data; string str; ss>>str; if(pos % 2 == 0){ SetConsoleTextAttribute(hConsole, FOREGROUND_INTENSITY | FOREGROUND_RED); } else{ SetConsoleTextAttribute(hConsole, FOREGROUND_INTENSITY | FOREGROUND_GREEN); } cout<<str<<" -> "; pos++; node = node->next; } SetConsoleTextAttribute(hConsole, FOREGROUND_INTENSITY | FOREGROUND_RED | FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_BLUE); cout<<"NULL\n"; } ``` 测试代码: ```c++ int main(){ DList<int> list; for(int i = 1; i <= 10; i++){ list.push_back(i); } cout<<"The original list is: "; list.print(); cout<<"The graphical print of the original list is:"<<endl; list.graphicalPrint(); DListNode<int>* pos = list.front()->next->next; list.insert(pos, 100); cout<<"After inserting 100 at the third position, the list is: "; list.print(); cout<<"The graphical print of the list after inserting 100 at the third position is:"<<endl; list.graphicalPrint(); pos = list.front()->next; list.erase(pos); cout<<"After erasing the second element, the list is: "; list.print(); cout<<"The graphical print of the list after erasing the second element is:"<<endl; list.graphicalPrint(); list.clear(); cout<<"After clearing the list, the size of the list is "<<list.size()<<endl; cout<<"The graphical print of the list after clearing is:"<<endl; list.graphicalPrint(); return 0; } ``` 输出结果: ``` The original list is: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 The graphical print of the original list is: 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6 -> 7 -> 8 -> 9 -> 10 -> NULL After inserting 100 at the third position, the list is: 1 2 100 3 4 5 6 7 8 9 10 The graphical print of the list after inserting 100 at the third position is: 1 -> 2 -> 100 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6 -> 7 -> 8 -> 9 -> 10 -> NULL After erasing the second element, the list is: 1 100 3 4 5 6 7 8 9 10 The graphical print of the list after erasing the second element is: 1 -> 100 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6 -> 7 -> 8 -> 9 -> 10 -> NULL After clearing the list, the size of the list is 0 The graphical print of the list after clearing is: NULL ```

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