C++模拟链表

C++模拟链表

简易模拟链表，工厂设计模式。。

注意：请不要在操作时产生环状链表，会造成输出链表时陷入无限循环。

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <map>
#include <algorithm>
#define range(i,a,b) for(int i=a;i<=b;++i)
#define rerange(i,a,b) for(int i=a;i>=b;--i)
#define LL long long
#define CLS(arr) memset(arr,0,sizeof(arr))
using namespace std;
inline void line(){range(i,0,40)cout<<(i==40?'
':'=');}//内置画线函数
struct node{
    /*
     * 链表节点
     */
    int value;
    node *next;
    node(int val=0){value=val;next=NULL;}
};
class linklist{
    /*
     * 链表类
     */
private:
    node* head;
    unsigned long len;
public:
    linklist(unsigned long l=1):len(l){
        /*
         * 链表构造，默认链表长度为1，传入其他参数可扩充。
         * 模仿vector性质，未设置值的位置默认为0
         */
        head=new node;
        if(len==1){head->next=NULL;}
        else{
            node *tmp=head;
            range(i,2,len){
                head->next=new node;
                head=head->next;
            }
            head->next=NULL;
            head=tmp;
        }
    }
    void combine(unsigned long l){len=l;}
    void insert(unsigned long index,int value){
        /*
         * 在index后面插入一个value值的节点。
         */
        node *tmp=head;
        if(index>=len){cout<<"list index out of range"<<endl;return;}
        while(index--)head=head->next;
        node *store=head->next;
        head->next=new node(value);
        head->next->next=store;
        head=tmp;
        ++len;
    }
    void pop(unsigned long index){
        /*
         * 删除index位置的节点。
         */
        node *tmp=head;
        if(index>=len){cout<<"list index out of range"<<endl;return;}
        --len;
        if(!index){
            head=head->next;
            delete(tmp);
            return;
        }
        while((index--)-1)head=head->next;
        node *pos=head->next->next;
        delete(head->next);
        head->next=pos;
        head=tmp;
    }
    void pop(node* pos){
        /*
         * 删除指针为pos的节点。
         * 此函数为模拟迭代器。
         */
        node *tmp=head;
        --len;
        if(head==pos){
            head=head->next;
            delete(tmp);
            return;
        }
        while(head->next!=pos)head=head->next;
        node *store=head->next->next;
        delete(head->next);
        head->next=store;
        head=tmp;
    }
    void setvalue(unsigned long index,int value){
        /*
         * 改变index位置的值为value
         */
        node *tmp=head;
        if(index>=len){cout<<"list index out of range"<<endl;return;}
        while(index--)head=head->next;
        head->value=value;
        head=tmp;
    }
    node* begin(){
        /*
         * 返回头节点地址
         */
        return head;
    }
    node* end(){
        /*
         * 返回尾节点地址
         */
        node *tmp=head;
        while(tmp->next)tmp=tmp->next;
        return tmp;
    }
    unsigned long length(){ return len; }//输出链表长度
    void show(){
        /*
         * 输出整个链表
         */
        node *tmp=head;
        while(head){
            cout<<head->value<<" ";
            head=head->next;
        }
        cout<<endl;
        head=tmp;
    }
};
class factory{
    /*
     * 链表工厂：
     * 创建链表、选择链表、合并两个链表
     * 默认新增同名链表覆盖原链表
     */
private:
    map<string,linklist*>data;
public:
    int MENU(){
        /*
         * 工厂菜单
         */
        unsigned int choice;
        line();
        cout<<"1.创建链表"<<endl;
        cout<<"2.选择链表"<<endl;
        cout<<"3.合并链表"<<endl;
        cout<<"0.退出"<<endl;
        line();
        cout<<"选择:";cin>>choice;
        if(choice>3){cout<<"menu index out of range"<<endl;return -1;}
        else return choice;
    }
    int listmenu(){
        /*
         * 链表操作菜单
         */
        unsigned int choice;
        line();
        cout<<"1.插入"<<endl;
        cout<<"2.删除"<<endl;
        cout<<"3.更改"<<endl;
        cout<<"4.去奇"<<endl;
        cout<<"0.退出"<<endl;
        line();
        cout<<"选择:";cin>>choice;
        if(choice>4){cout<<"menu index out of range"<<endl;return -1;}
        else return choice;
    }
    void MAIN(){
        /*
         * 链表工厂的主函数
         */
        int tmp;
        while((tmp=MENU())&&tmp){
            switch (tmp){
                case 1:create();break;
                case 2:select();break;
                case 3:combine();break;
                case -1:break;
            }
        }
    }
    void create(){
        /*
         * 创建链表。
         */
        string name;
        unsigned long len;
        cout<<"链表命名:";cin>>name;
        cout<<"链表长度:";cin>>len;
        data[name]=new linklist(len<=1?1:len);
    }
    void select(){
        /*
         * 选择链表进入链表菜单。
         */
        string name;int cnt=0;
        line();
        map<string,linklist*>::iterator iter;
        for(iter=data.begin();iter!=data.end();++iter)cout<<iter->first<<((++cnt)%4?' ':'
');
        if(cnt%4)cout<<endl;
        line();
        cout<<"请选择如上例举出的链表名:";cin>>name;
        if(data[name]==NULL){cout<<"不存在该链表!"<<endl;return;}
        while((cnt=listmenu())&&cnt){
            unsigned long index;int value;
            switch (cnt){
                case 1:cout<<"输入位置、值:";cin>>index>>value;data[name]->insert(index,value);break;
                case 2:cout<<"输入位置:";cin>>index;data[name]->pop(index);break;
                case 3:cout<<"输入位置、值:";cin>>index>>value;data[name]->setvalue(index,value);break;
                case 4:
                    node *begin=data[name]->begin(),*end=data[name]->end(),*pos;
                    for(pos=begin;pos!=end;pos=pos->next)if(pos->value&1)data[name]->pop(pos);
            }
            data[name]->show();
        }
    }
    void combine(){
        /*
         * 将两链表首尾结合。
         */
        string name1,name2;int cnt=1;
        line();
        map<string,linklist*>::iterator iter;
        for(iter=data.begin();iter!=data.end();++iter)cout<<iter->first<<((++cnt)%4?' ':'
');
        if(cnt%4)cout<<endl;
        line();
        cout<<"请选择如上例举出的两个链表名:";cin>>name1>>name2;
        if(data[name1]==NULL||data[name2]==NULL){cout<<"不存在链表!"<<endl;return;}
        node *end=data[name1]->end(),*begin=data[name2]->begin();
        end->next=begin;
        data[name1]->combine(data[name1]->length()+data[name2]->length());
        data[name1]->show();
    }
};
int main(int argc, char *argv[]){
    factory MM;//创建链表类工厂
    MM.MAIN();//进入工厂主函数
    return 0;
}