面向对象实现单链表：类定义与操作

"这篇资料主要介绍了单链表的类定义，以及线性表的相关概念，包括线性表的定义、特点、抽象基类的接口设计，还有顺序表的定义。" 在数据结构中，线性表是一种基础且重要的数据结构，它由n (n ≥ 0)个相同类型的数据元素组成的一个有限序列。线性表的每个元素都有一个直接前驱（除了第一个元素）和一个直接后继（除了最后一个元素），这种顺序关系形成了元素间的逻辑联系。在实际应用中，为了简化问题，通常假设所有元素的数据类型相同。 在面向对象编程中，我们可以用类来表示线性表。这里提到了三种定义链表类的方式： 1. **复合方式**：通过组合两个类，一个是链表节点（ListNode）类，包含数据和指向下一个节点的指针；另一个是链表（List）类，管理这些节点并提供相关的操作。 2. **嵌套方式**：在链表类内部定义链表节点类，这样节点类成为链表类的嵌套类。 3. **继承方式**：如果节点类有通用的操作，可以定义一个基节点类，然后让链表节点类继承这个基类。 4. **结构方式**：将链表节点作为链表类的一部分，直接在链表类中实现节点的相关操作。 链表类（List）通常会包含如下的成员函数： - 构造函数和析构函数：用于初始化和清理链表资源。 - `Size()`：返回链表的最大容量。 - `Length()`：返回链表当前的长度。 - `Search(T x)`：查找指定元素。 - `Locate(int i)`：根据索引获取元素位置。 - `getData(int i)`：获取指定索引处的元素值。 - `setData(int i, Ex)`：设置指定索引处的元素值。 - `Insert(int i, Ex)`：在指定位置插入元素。 - `Remove(int i, E& x)`：删除指定位置的元素，并返回被删除的元素。 - `IsEmpty()`：判断链表是否为空。 - `IsFull()`：判断链表是否已满（在动态分配内存的情况下可能需要这个函数）。 - `Sort()`：对链表进行排序。 - `input()`：输入数据到链表。 - `output()`：输出链表内容。 - `operator=`：实现链表的复制操作。 此外，线性表可以有多种存储方式，其中顺序表是另一种常见的表示形式。顺序表将线性表中的元素存储在一块连续的内存空间里，这使得随机访问变得高效，但插入和删除操作可能涉及大量的元素移动。 单链表的类定义是将线性表的逻辑结构映射到面向对象的程序设计中，而线性表的抽象基类定义了所有线性表应具有的基本操作，无论是链表还是顺序表，都需要实现这些操作。理解并熟练掌握这些概念对于学习数据结构和算法至关重要。