C++实现的双向循环链表详解

"这篇文档是关于C++实现双向循环链表的代码示例。文档包含两个头文件，`Node.h`定义了链表节点类，`LinkList.h`定义了链表类。链表类提供了添加元素、删除元素、获取元素以及遍历链表等方法。" 在C++中，双向循环链表是一种特殊的数据结构，它允许在列表的任一侧进行插入和删除操作。以下是关于双向循环链表和C++实现的一些关键知识点： 1. **双向链表**：每个节点不仅包含数据，还包含两个指针，一个指向前一个节点（m_pre），另一个指向后一个节点（m_next）。这种设计使得从任一方向遍历链表变得容易。 2. **循环链表**：链表的最后一个节点的指针指向第一个节点，第一个节点的指针也指向最后一个节点，形成了一个循环。这使得在链表的末尾进行操作时无需特殊处理。 3. **节点类（Node）**：在`Node.h`中，定义了一个名为`node`的类，包含了三个私有成员：`m_element`存储数据，`m_next`和`m_pre`分别存储指向下一个和前一个节点的指针。此外，还有一个友元类`LinkList`，允许链表类访问节点的私有成员。 4. **链表类（LinkList）**：在`LinkList.h`中，定义了一个`LinkList`类，它持有一个指向链表头部的指针`m_head`和链表的大小`m_size`。类提供了以下方法： - `addFirst(int i)`：在链表开头插入元素。 - `addLast(int i)`：在链表末尾插入元素。 - `addList(int i, int pos)`：在指定位置插入元素。 - `removeFirst()`：移除并返回链表的第一个元素。 - `removeLast()`：移除并返回链表的最后一个元素。 - `removeList(int pos)`：移除并返回指定位置的元素。 - `getFirst()`：返回链表的第一个元素。 - `getLast()`：返回链表的最后一个元素。 - `getList(int pos)`：返回指定位置的元素。 - `iterate()`：遍历并打印链表的所有元素。 5. **构造函数与析构函数**：`LinkList`的构造函数初始化一个空链表，其中只有一个头节点，头节点的前后指针都指向自身。析构函数用于释放链表中的所有节点，同时确保正确地更新相邻节点的指针，避免悬挂指针。 6. **内存管理**：链表的插入和删除操作涉及动态内存分配和释放。在析构函数中，通过遍历链表并逐个删除节点来释放内存。注意，为了防止内存泄漏，删除节点时需要更新相邻节点的指针。 7. **迭代器方法（iterate）**：`iterate`方法用于遍历链表并打印元素。在实际应用中，迭代器通常用于遍历容器，这里通过打印元素来实现简单的迭代功能。 8. **C++实现细节**：代码中使用了C++的面向对象特性，如类的封装和友元，同时也包含了一些C风格的语法，如`#include`和`printf`，这表明了代码可能是C++与C混合编程的结果。 这个文档提供了一个实现双向循环链表的C++示例，包括节点类和链表类的设计以及基本操作的实现。这个实现有助于理解和掌握链表数据结构及其在C++中的应用。