-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 6
/
llist.hpp
300 lines (258 loc) · 9.81 KB
/
llist.hpp
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
#ifndef __LLIST_HPP
#define __LLIST_HPP
#include "abstract_list.hpp"
#include <cassert>
#include <stdexcept>
template <typename T>
struct LinkedListElement {
T data;
LinkedListElement* next;
LinkedListElement(T const& _data, LinkedListElement* _next = nullptr)
: data(_data), next(_next) {}
};
template <typename T>
class LinkedList;
template <typename T>
class LinkedListIterator : public Position<T, LinkedListIterator<T>> {
private:
LinkedListElement<T>* ptr;
friend class LinkedList<T>;
public:
LinkedListIterator(LinkedListElement<T>* _ptr = nullptr) : ptr(_ptr) {}
// проверка за валидност на позицията
bool valid() const { return ptr != nullptr; }
// константен достъп до елемента на позицията
T const& get() const {
if (!valid())
throw std::runtime_error("Опит за достъп през невалидна позиция!");
return ptr->data;
}
// достъп до елемента на позицията с възможност за промяна
T& get() {
if (!valid())
throw std::runtime_error("Опит за достъп през невалидна позиция!");
return ptr->data;
}
// следваща позиция
LinkedListIterator next() const {
if (!valid())
throw std::runtime_error("Опит за преместване на невалидна позиция!");
return ptr->next;
}
// предишна позиция
LinkedListIterator prev() const {
throw std::logic_error("В едносвързания списък нямаме достъп до предишен елемент");
}
// сравнение на итератори
bool operator==(Position<T, LinkedListIterator> const& pos) const {
// !!! не се прави проверка дали pos е обект от LinkedListIterator
// TODO: предложете решения!
return ptr == ((LinkedListIterator const&)pos).ptr;
}
};
template <typename T>
class LinkedList : public AbstractList<T, LinkedListIterator<T>>{
public:
using I = LinkedListIterator<T>;
using E = LinkedListElement<T>;
private:
E *front, *back;
// връща предишната позиция
// или невалидна позиция, ако предишна няма
// O(n)
I findPrev(I const& it) {
I result = front;
while (result.valid() && result.next() != it)
++result;
// !result.valid() || result.next() == it
return result;
}
public:
// голяма петица
LinkedList() : front(nullptr), back(nullptr) {}
LinkedList(LinkedList && other) :
front(other.front),
back(other.back) {
other.front = other.back = nullptr;
}
LinkedList(LinkedList const& other) : front(nullptr), back(nullptr) {
this->append(other);
}
LinkedList& operator=(LinkedList const& other) {
if (this != &other) {
this->erase();
this->append(other);
}
return *this;
}
~LinkedList() {
this->erase();
}
// включване на елемент преди дадена позиция
// O(n)
bool insertBefore(T const& x, I const& pos) {
if (this->empty())
// искаме позицията да е невалидна понеже списъкът е празен
assert(!pos.valid());
if (pos.ptr == front) {
// специална реализация за вмъкване в началото
front = new E{x, front};
return true;
}
return insertAfter(x, findPrev(pos));
}
// включване на елемент след дадена позиция
// O(1)
bool insertAfter(T const& x, I const& pos) {
if (this->empty()) {
// включване в празен списък
front = back = new E(x);
return true;
}
pos.ptr->next = new E(x, pos.ptr->next);
if (pos.ptr == back)
// трябва да обновим back, понеже вмъкваме след последния елемент
back = back->next;
return true;
}
// изключване на елемент преди дадена позиция
bool deleteBefore(T& x, I const& pos) {
if (this->empty())
return false;
if (pos.ptr == front)
// опит за изтриване преди първия елемент
return false;
I prev = findPrev(pos);
return deleteAt(x, prev);
}
// изключване на елемент на дадена позиция, унищавайки позицията
// O(n)
bool deleteAt(T& x, I& pos) {
if (this->empty())
return false;
if (!pos.valid())
// опит за изтриване на невалидна позиция
return false;
I prev = findPrev(pos);
if (!prev.valid()) {
// опит за изтриване на първия елемент
x = *pos;
front = front->next;
if (front == nullptr)
// това беше последният елемент
back = nullptr;
delete pos.ptr;
return true;
}
pos = I();
return deleteAfter(x, prev);
}
// изключване на елемент след дадена позиция
// O(1)
bool deleteAfter(T& x, I const& pos) {
if (this->empty())
return false;
if (!pos.valid())
return false;
E* toDelete = pos.ptr->next;
if (toDelete == nullptr)
// опит за изключване след последния елемент
return false;
if (toDelete == back)
// изтриваме последния елемент, трябва да пренасочим back
back = pos.ptr;
pos.ptr->next = toDelete->next;
x = toDelete->data;
delete toDelete;
return true;
}
I begin() const { return I(front); }
I last() const { return I(back); }
I end() const { return I(); }
//O(n) по време, O(1) по памет
unsigned long long getLength() const{
I current = this->begin();
unsigned long long length = 0;
while(current!=this->end()){
current++;
length++;
}
return length;
}
void appendAssign(LinkedList& other) {
back->next = other.front;
back = other.back;
other.back = other.front = nullptr;
}
// reverseAssign
void reverseAssign() {
//взимаме началото и създаваме указател за предишния и следващия елемент.
E* current = this->front;
E* previous = nullptr;
E* next = nullptr;
while(current) //Докато не стигнем края на списъка - итерираме:
{
next = current->next; //Взимаме следващия елемент в списъка.
current->next = previous; //Обръщаме указателя към предишния елемент.
previous = current; //Взимаме сегашния за предишния.
current = next; //Сегашният се мести напред и цикълът продължава.
}
// трябва да се разменят back и front накрая, за да са си на местата.
E* temp = back;
back = front;
front = temp;
}
// O(n) по време
// splitAssign
void splitAssign(LinkedList& other){
unsigned long long length = this->getLength();
unsigned long long index_to_split = length/2 + length%2; //гледаме къде трябва да разделим списъка.
other.erase(); //винаги ли искаме да изтриваме паметта?
if(length==0)
return; // няма какво да се прави
if(length==1) {
other.front = nullptr;
other.back = nullptr;
return;
}
E* new_front = front;
E* previous = nullptr;
while(index_to_split!=0){
if(index_to_split==1)
previous = new_front; //взимаме предишния елемент преди да итерираме
new_front = new_front->next;
index_to_split--;
}
other.front = new_front;
other.back = this->back;
this->back = previous; //слагаме новия край на първия списък
this->back->next =nullptr;
}
void splitAssign2(LinkedList& other){ // Метод на заека и костенурката
// по-този метод, втория списък е по-дълъг в нечетните случаи.
E* hare=this->front;
E* tortoise=this->front;
E* previous = nullptr;
other.erase();
while(hare && hare->next)
{
hare= hare->next->next;
previous = tortoise;
tortoise = tortoise->next;
}
if(previous)
{
other.front = tortoise;
other.back = this->back;
previous->next = nullptr; // късане на връзката
this->back = previous;
}
else
{
other.front = nullptr;
other.back = nullptr;
}
}
// TODO: mergeAssign
};
#endif