模板中的 C++ 双链表

Posted 2023-02-19

【中文标题】模板中的 C++ 双链表

【英文标题】：C++ Doubly LinkedList in template

【发布时间】：2021-08-19 14:31:49

【问题描述】：

列表节点代码：

template <typename T>
struct ListNode 
public:
    T data;
    ListNode *prev, *next;
    ListNode() 
        prev = nullptr;
        next = nullptr;
    
    ListNode(T Data, ListNode *Prev, ListNode *Next) 
        data = Data;
        prev = Prev;
        next = Next;
    
;

双向链表代码：

#include <iostream>
#include <stdexcept>
using namespace std;

template <typename T>
class List 
protected:
        ListNode<T> *head, *tail;
public:
        List<T>() 
            head = NULL;
            tail = NULL;
        
        ~List<T>() 
            while (head != NULL) 
                pop_front();
            
        
        bool empty() const 
            if (head == NULL)
                return true;
            else
                return false;
        
        void push_front(T data) 
            if (head != NULL) 
                head = new ListNode<T>(data, NULL, head);
                head -> next -> prev = head;
            
            else 
                head = new ListNode<T>(data, NULL, NULL);
                tail = head; 
                   
        
        void push_back(T data) 
            if (tail != NULL) 
                tail = new ListNode<T>(data, tail, NULL);
                tail -> prev -> next = tail;
            
            else 
                tail = new ListNode<T>(data, NULL, NULL);   
                head = tail;
              
        
        void pop_front() 
            if (head != NULL) 
                ListNode<T> *temp = head;
                head = head -> next;
                delete temp;
            
            else
                throw out_of_range("This list is empty.");
        
        void pop_back() 
            if (tail != NULL) 
                ListNode<T> *temp = tail;
                tail = tail -> prev;
                delete temp;
            
            else
                throw out_of_range("This list is empty.");
        
        friend std::ostream& operator << (std::ostream& out, const List<T>& list) 
            out << list.head -> data;
            ListNode<T> *temp = list.head -> next;
            while (temp != NULL) 
                out <<  ", " << temp -> data;
                temp = temp -> next;
            
            return out; 
     
;

双向链表需要做push_front、push_back、pop_front、pop_back、pop_front、pop_back和bool empty。

outstream需要用“,”分隔数据

我发给在线评委了，但运行时出错。

我不知道这段代码有什么问题。

如何改正？

感谢大家的帮助。

【问题讨论】：

您是否使用调试器运行您的代码？

在创建一个新的头部或尾部后，您可以通过访问 ->next->prev

获得 UB

【参考方案1】：

您的问题出在pop_back() 函数中。

void pop_back() 
    if (tail != NULL) 
        ListNode<T> *temp = tail;
        tail = tail -> prev;
        delete temp;
    
    else
        throw out_of_range("This list is empty.");
    

您将尾部设置为新尾部，但您忘记将新的tail->next 更新为nullptr，因此它仍然指向old 尾部，您在delete temp; 行中释放了所有您需要做的就是在 ListNode<T> *temp = tail; 之后添加这一行tail->prev->next = nullptr;。

所以它看起来像这样：

void pop_back() 
    if (tail != NULL) 
        ListNode<T> * temp = tail;
        tail->prev->next = nullptr;
        tail = tail->prev;
        delete temp;
    
    else
        throw out_of_range("This list is empty.");
    
also as a

旁注，如果您使用的是 c++ 11 及更高版本，您可以使用 auto 关键字，它将为您节省 ListNode<T> 而不是 auto* 您也可以保留 * 并继续使用 @987654334 @ 但我认为添加 * 更具可读性，因此很明显它是一个指针。

【讨论】：

@drescherjm 在哪里？在 OP 中还是在我的答案中？