要求采用一个不带头结点、只有一个指向尾结点的rear指针的循环单链表LinkQueue类模板存储队列,实现此类的基本运算及应用,具体功能如下:请输入n,输出n阶杨辉三角图形作为此链类的应用案例。//18分,其中主程序验证2分,杨辉三角函数实现16分;
时间: 2024-12-16 14:18:24 浏览: 7
要创建一个使用循环单链表(Circular Single-Linked List, CLL)实现的LinkQueue类模板,并用于生成n阶杨辉三角,我们需要首先定义CLL和LinkQueue类,然后实现基本的入队和出队操作,以及生成杨辉三角的方法。
**LinkQueue类定义:**
```cpp
template <typename T>
class LinkQueue {
private:
struct Node {
T data;
Node* next;
};
Node* front; // 指向头节点,但CLL中没有头结点
Node* rear; // 只有一个指向尾结点
public:
LinkQueue() : front(nullptr), rear(nullptr) {}
~LinkQueue(); // 虚析构函数,确保正确释放内存
void enqueue(T value); // 入队操作
T dequeue(); // 出队操作
// 生成杨辉三角的方法,假设名为 printYangHuiTriangle(int n)
};
```
**Node的构造和析构函数:**
```cpp
template <typename T>
Node::~Node() {
delete next;
}
template <typename T>
void LinkQueue<T>::~LinkQueue() {
if (front != nullptr) {
Node* current = front;
while (current->next != front) {
Node* temp = current->next;
delete current;
current = temp;
}
delete current; // 删除最后一个节点
}
}
```
**enqueue和dequeue方法实现:**
```cpp
template <typename T>
void LinkQueue<T>::enqueue(T value) {
Node* newNode = new Node{value, rear};
if (rear == nullptr) { // 链表为空
rear = newNode;
front = newNode;
} else {
rear->next = newNode;
rear = newNode;
rear->next = front; // 循环链接
}
}
template <typename T>
T LinkQueue<T>::dequeue() {
if (front == nullptr || front == rear) { // 空或只有一个元素的队列
return T{}; // 返回默认值或抛异常
}
T value = front->data;
Node* temp = front;
front = front->next;
if (front == rear) { // 队列只剩下一个元素
rear = nullptr;
}
delete temp;
return value;
}
```
**生成杨辉三角的方法实现(简化版):**
```cpp
template <typename T>
void LinkQueue<T>::printYangHuiTriangle(int n) {
static const int MAX = std::numeric_limits<int>::max();
if (n <= 0) return;
Node* prev = nullptr;
for (int i = 0; i <= n; ++i) {
for (int j = 0; j <= i; ++j) {
if (j == 0 || j == i) {
rear->data = (j == 0 ? 1 : MAX);
rear->next = prev; // 延长链条
prev = rear;
rear = rear->next;
} else {
rear->data = prev->data + rear->data;
rear->next = prev;
prev = rear;
rear = rear->next;
}
}
}
rear->next = front; // 关闭循环
}
```
**主程序:**
```cpp
#include <iostream>
int main() {
int n;
std::cout << "Enter the order of the triangle: ";
std::cin >> n;
LinkQueue<int> queue;
queue.printYangHuiTriangle(n);
// 验证输出是否正确
// ...
return 0;
}
```
**相关问题--:**
1. 如何在循环单链表中实现入队和出队操作?
2. 杨辉三角是如何通过链队列结构生成的?
3. LinkQueue类中的虚析构函数有何作用?
4. 主程序中的验证部分应该如何设计?
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