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43
chapter_array_and_linkedlist/linked_list.cpp
View File

@ -7,16 +7,18 @@
#include "../utils/common.hpp"
/* 在链表的节点 n0 之后插入节点 P */
void insert(ListNode *n0, ListNode *P) {
ListNode *n1 = n0->next;
P->next = n1;
n0->next = P;
void insert(ListNode *n0, ListNode *P)
{
ListNode *n1 = n0->next; // n0 -> n1
P->next = n1; // P -> n1
n0->next = P; // n0 -> P
}
/* 删除链表的节点 n0 之后的首个节点 */
void remove(ListNode *n0) {
void remove(ListNode *n0)
{
if (n0->next == nullptr)
return;
return; // n0 之后没有节点
// n0 -> P -> n1
ListNode *P = n0->next;
ListNode *n1 = P->next;
@ -26,8 +28,10 @@ void remove(ListNode *n0) {
}
/* 访问链表中索引为 index 的节点 */
ListNode *access(ListNode *head, int index) {
for (int i = 0; i < index; i++) {
ListNode *access(ListNode *head, int index)
{
for (int i = 0; i < index; i++)
{
if (head == nullptr)
return nullptr;
head = head->next;
@ -36,25 +40,28 @@ ListNode *access(ListNode *head, int index) {
}
/* 在链表中查找值为 target 的首个节点 */
int find(ListNode *head, int target) {
int find(ListNode *head, int target)
{
int index = 0;
while (head != nullptr) {
if (head->val == target)
return index;
head = head->next;
index++;
while (head != nullptr)
{
if (head->val == target) // 找到节点
return index; // 返回索引
head = head->next; // 更新节点
index++; // 更新索引
}
return -1;
return -1; // 未找到节点, 返回 -1
}
/* Driver Code */
int main() {
int main()
{
/* 初始化链表 */
// 初始化各个节点
ListNode *n0 = new ListNode(1);
ListNode *n0 = new ListNode(1); // 创建一个节点, 值为1
ListNode *n1 = new ListNode(3);
ListNode *n2 = new ListNode(2);
ListNode *n3 = new ListNode(5);
ListNode *n3 = new ListNode(5); // 创建一个节点, 值为5
ListNode *n4 = new ListNode(4);
// 构建节点之间的引用
n0->next = n1;

52
chapter_array_and_linkedlist/list.cpp
View File

@ -7,65 +7,69 @@
#include "../utils/common.hpp"
/* Driver Code */
int main() {
/* 初始化列表 */
int main()
{
/* 初始化列表 */
vector<int> nums = {1, 3, 2, 5, 4};
cout << "列表 nums = ";
cout << "列表 nums = ";
printVector(nums);
/* 访问元素 */
/* 访问元素 */
int num = nums[1];
cout << "访问索引 1 处的元素，得到 num = " << num << endl;
cout << "访问索引 1 处的元素，得到 num = " << num << endl;
/* 更新元素 */
/* 更新元素 */
nums[1] = 0;
cout << "将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 nums = ";
cout << "将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 nums = ";
printVector(nums);
/* 清空列表 */
/* 清空列表 */
nums.clear();
cout << "清空列表后 nums = ";
cout << "清空列表后 nums = ";
printVector(nums);
/* 在尾部添加元素 */
/* 在尾部添加元素 */
nums.push_back(1);
nums.push_back(3);
nums.push_back(2);
nums.push_back(5);
nums.push_back(4);
cout << "添加元素后 nums = ";
cout << "添加元素后 nums = ";
printVector(nums);
/* 在中间插入元素 */
/* 在中间插入元素 */
nums.insert(nums.begin() + 3, 6);
cout << "在索引 3 处插入数字 6 ，得到 nums = ";
cout << "在索引 3 处插入数字 6 ，得到 nums = ";
printVector(nums);
/* 删除元素 */
/* 删除元素 */
nums.erase(nums.begin() + 3);
cout << "删除索引 3 处的元素，得到 nums = ";
cout << "删除索引 3 处的元素，得到 nums = ";
printVector(nums);
/* 通过索引遍历列表 */
/* 通过索引遍历列表 */
int count = 0;
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
{
count += nums[i];
}
/* 直接遍历列表元素 */
/* 直接遍历列表元素 */
count = 0;
for (int x : nums) {
for (int x : nums)
{
count += x;
}
/* 拼接两个列表 */
/* 拼接两个列表 */
vector<int> nums1 = {6, 8, 7, 10, 9};
nums.insert(nums.end(), nums1.begin(), nums1.end());
cout << "将列表 nums1 拼接到 nums 之后，得到 nums = ";
cout << "将列表 nums1 拼接到 nums 之后，得到 nums = ";
printVector(nums);
/* 排序列表 */
sort(nums.begin(), nums.end());
cout << "排序列表后 nums = ";
/* 排序列表 */
// sort(nums.begin(), nums.end() ); // 默认升序
sort(nums.begin(), nums.end(),less<int>());
cout << "排序列表后 nums = ";
printVector(nums);
return 0;

168
chapter_array_and_linkedlist/my_list.cpp
View File

@ -6,111 +6,127 @@
#include "../utils/common.hpp"
/* 列表类 */
class MyList {
/* 列表类 */
class MyList
{
private:
int *arr; // 数组（存储列表元素）
int arrCapacity = 10; // 列表容量
int arrSize = 0; // 列表长度（当前元素数量）
int extendRatio = 2; // 每次列表扩容的倍数
int *arr; // 数组（存储列表元素）
int arrCapacity = 10; // 列表容量
int arrSize = 0; // 列表长度（当前元素数量）
int extendRatio = 2; // 每次列表扩容的倍数
public:
/* 构造方法 */
MyList() {
/* 构造方法 */
MyList()
{
arr = new int[arrCapacity];
}
/* 析构方法 */
~MyList() {
/* 析构方法 */
~MyList()
{
delete[] arr;
}
/* 获取列表长度（当前元素数量）*/
int size() {
/* 获取列表长度（当前元素数量）*/
int size()
{
return arrSize;
}
/* 获取列表容量 */
int capacity() {
/* 获取列表容量 */
int capacity()
{
return arrCapacity;
}
/* 访问元素 */
int get(int index) {
// 索引如果越界，则抛出异常，下同
/* 访问元素 */
int get(int index)
{
// 索引如果越界，则抛出异常，下同
if (index < 0 || index >= size())
throw out_of_range("索引越界");
throw out_of_range("索引越界"); // out_of_range 是 C++ 标准库中的异常类
return arr[index];
}
/* 更新元素 */
void set(int index, int num) {
/* 更新元素 */
void set(int index, int num)
{
if (index < 0 || index >= size())
throw out_of_range("索引越界");
throw out_of_range("索引越界");
arr[index] = num;
}
/* 在尾部添加元素 */
void add(int num) {
// 元素数量超出容量时，触发扩容机制
/* 在尾部添加元素 */
void add(int num)
{
// 元素数量超出容量时，触发扩容机制
if (size() == capacity())
extendCapacity();
arr[size()] = num;
// 更新元素数量
// 更新元素数量
arrSize++;
}
/* 在中间插入元素 */
void insert(int index, int num) {
/* 在中间插入元素 */
void insert(int index, int num)
{
if (index < 0 || index >= size())
throw out_of_range("索引越界");
// 元素数量超出容量时，触发扩容机制
throw out_of_range("索引越界");
// 元素数量超出容量时，触发扩容机制
if (size() == capacity())
extendCapacity();
// 将索引 index 以及之后的元素都向后移动一位
for (int j = size() - 1; j >= index; j--) {
// 将索引 index 以及之后的元素都向后移动一位
for (int j = size() - 1; j >= index; j--)
{
arr[j + 1] = arr[j];
}
arr[index] = num;
// 更新元素数量
// 更新元素数量
arrSize++;
}
/* 删除元素 */
int remove(int index) {
/* 删除元素 */
int remove(int index)
{
if (index < 0 || index >= size())
throw out_of_range("索引越界");
throw out_of_range("索引越界");
int num = arr[index];
// 将索引 index 之后的元素都向前移动一位
for (int j = index; j < size() - 1; j++) {
// 将索引 index 之后的元素都向前移动一位
for (int j = index; j < size() - 1; j++)
{
arr[j] = arr[j + 1];
}
// 更新元素数量
// 更新元素数量
arrSize--;
// 返回被删除的元素
return num;
// 返回被删除的元素
return num; // 返回被删除的元素(告知调用者删除的元素是什么)
}
/* 列表扩容 */
void extendCapacity() {
// 新建一个长度为原数组 extendRatio 倍的新数组
int newCapacity = capacity() * extendRatio;
int *tmp = arr;
arr = new int[newCapacity];
// 将原数组中的所有元素复制到新数组
for (int i = 0; i < size(); i++) {
/* 列表扩容 */
void extendCapacity()
{
// 新建一个长度为原数组 extendRatio 倍的新数组
int newCapacity = capacity() * extendRatio; // 将列表容量扩大 extendRatio 倍
int *tmp = arr; // 保存原数组的引用
arr = new int[newCapacity]; // 新建一个长度为 newCapacity 的数组
// 将原数组中的所有元素复制到新数组
for (int i = 0; i < size(); i++)
{
arr[i] = tmp[i];
}
// 释放内存
delete[] tmp;
arrCapacity = newCapacity;
// 释放内存
delete[] tmp; // 释放原数组的内存
arrCapacity = newCapacity; // 更新列表容量
}
/* 将列表转换为 Vector 用于打印 */
vector<int> toVector() {
// 仅转换有效长度范围内的列表元素
vector<int> vec(size());
for (int i = 0; i < size(); i++) {
/* 将列表转换为 Vector 用于打印 */
vector<int> toVector()
{
// 仅转换有效长度范围内的列表元素
vector<int> vec(size()); // 创建一个长度为 size() 的 vector
for (int i = 0; i < size(); i++)
{
vec[i] = arr[i];
}
return vec;
@ -118,53 +134,55 @@ class MyList {
};
/* Driver Code */
int main() {
/* 初始化列表 */
int main()
{
/* 初始化列表 */
MyList *nums = new MyList();
/* 在尾部添加元素 */
/* 在尾部添加元素 */
nums->add(1);
nums->add(3);
nums->add(2);
nums->add(5);
nums->add(4);
cout << "列表 nums = ";
cout << "列表 nums = ";
vector<int> vec = nums->toVector();
printVector(vec);
cout << "容量 = " << nums->capacity() << " ，长度 = " << nums->size() << endl;
cout << "容量 = " << nums->capacity() << " ，长度 = " << nums->size() << endl;
/* 在中间插入元素 */
/* 在中间插入元素 */
nums->insert(3, 6);
cout << "在索引 3 处插入数字 6 ，得到 nums = ";
cout << "在索引 3 处插入数字 6 ，得到 nums = ";
vec = nums->toVector();
printVector(vec);
/* 删除元素 */
/* 删除元素 */
nums->remove(3);
cout << "删除索引 3 处的元素，得到 nums = ";
cout << "删除索引 3 处的元素，得到 nums = ";
vec = nums->toVector();
printVector(vec);
/* 访问元素 */
/* 访问元素 */
int num = nums->get(1);
cout << "访问索引 1 处的元素，得到 num = " << num << endl;
cout << "访问索引 1 处的元素，得到 num = " << num << endl;
/* 更新元素 */
/* 更新元素 */
nums->set(1, 0);
cout << "将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 nums = ";
cout << "将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 nums = ";
vec = nums->toVector();
printVector(vec);
/* 测试扩容机制 */
for (int i = 0; i < 10; i++) {
// 在 i = 5 时，列表长度将超出列表容量，此时触发扩容机制
/* 测试扩容机制 */
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
// 在 i = 5 时，列表长度将超出列表容量，此时触发扩容机制
nums->add(i);
}
cout << "扩容后的列表 nums = ";
cout << "扩容后的列表 nums = ";
vec = nums->toVector();
printVector(vec);
cout << "容量 = " << nums->capacity() << " ，长度 = " << nums->size() << endl;
cout << "容量 = " << nums->capacity() << " ，长度 = " << nums->size() << endl;
// 释放内存
// 释放内存
delete nums;
return 0;