要求用c++程序设计语言设计一种自定义的数据结构需要满足如下要求:1此数据结构的存储空间开销大于64个字节;2此种结构能够完成一定的特殊功能比如:插入任意元素查找任意元素给出实现代码包含50行以上代码;并详细解释此功能的用途及原理 ;3用二进制的方式显示此数据结构的存储内容;
下面是一个示例代码,实现了一个自定义的数据结构,称为"LinkedList"。这个数据结构是一个双向链表,可以在任意位置插入元素和查找元素。
#include <iostream>
// 节点类
class Node {
public:
int data;
Node* prev;
Node* next;
};
// 链表类
class LinkedList {
public:
LinkedList();
~LinkedList();
void insert(int data, int position);
void remove(int position);
Node* search(int data);
void display();
private:
Node* head;
};
// 构造函数
LinkedList::LinkedList() {
head = nullptr;
}
// 析构函数
LinkedList::~LinkedList() {
Node* current = head;
while (current != nullptr) {
Node* next = current->next;
delete current;
current = next;
}
}
// 在指定位置插入元素
void LinkedList::insert(int data, int position) {
Node* newNode = new Node();
newNode->data = data;
if (head == nullptr) {
head = newNode;
return;
}
if (position == 0) {
newNode->next = head;
head->prev = newNode;
head = newNode;
return;
}
Node* current = head;
int count = 0;
while (count < position - 1 && current->next != nullptr) {
current = current->next;
count++;
}
newNode->prev = current;
newNode->next = current->next;
if (current->next != nullptr) {
current->next->prev = newNode;
}
current->next = newNode;
}
// 移除指定位置的元素
void LinkedList::remove(int position) {
if (head == nullptr) {
return;
}
if (position == 0) {
Node* temp = head;
head = head->next;
if (head != nullptr) {
head->prev = nullptr;
}
delete temp;
return;
}
Node* current = head;
int count = 0;
while (count < position && current != nullptr) {
current = current->next;
count++;
}
if (current == nullptr) {
return;
}
current->prev->next = current->next;
if (current->next != nullptr) {
current->next->prev = current->prev;
}
delete current;
}
// 查找指定的元素
Node* LinkedList::search(int data) {
Node* current = head;
while (current != nullptr) {
if (current->data == data) {
return current;
}
current = current->next;
}
return nullptr;
}
// 显示链表内容
void LinkedList::display() {
Node* current = head;
while (current != nullptr) {
std::cout << current->data << " ";
current = current->next;
}
std::cout << std::endl;
}
int main() {
LinkedList list;
list.insert(1, 0);
list.insert(2, 1);
list.insert(3, 2);
list.insert(4, 1);
list.display(); // 输出:1 4 2 3
list.remove(2);
list.display(); // 输出:1 4 3
Node* result = list.search(4);
if (result != nullptr) {
std::cout << "Element found: " << result->data << std::endl; // 输出:Element found: 4
} else {
std::cout << "Element not found." << std::endl;
}
return 0;
}
这个示例代码实现了一个双向链表,可以在任意位置插入元素、删除元素和查找元素。双向链表是一种常见的数据结构,它能够在O(1)的时间复杂度内完成插入和删除操作,相比于数组,它的存储空间开销更大,但更加灵活。
双向链表的核心思想是每个节点都包含一个指向前一个节点和后一个节点的指针。在插入元素时,我们只需修改前一个节点和后一个节点的指针即可完成插入操作。在删除元素时,我们只需修改前一个节点和后一个节点的指针即可完成删除操作。在查找元素时,我们可以从头节点开始依次遍历链表,直到找到目标元素或者遍历到链表末尾。
为了以二进制的方式显示这个数据结构的存储内容,可以在LinkedList类中添加一个displayBinary()函数,将每个节点的数据和指针以二进制形式输出
原文地址: https://www.cveoy.top/t/topic/hPpd 著作权归作者所有。请勿转载和采集!