C++顺序表的基本操作（使用模版类）

本文实例为大家分享了C++顺序表的基本操作，供大家参考，具体内容如下

一、遇到问题：

原因：类的函数定义不能放在SeqList.cpp中，必须放在Seqlist.h(类的函数声明和定义放在同一个文件下)中，否则

会出现以下问题。

二、实现程序：

1.SeqList.h

#ifndef SeqList_h
#define SeqList_h
#include <iostream>
using namespace std;
 
const int defaultSize = 100;
 
template<class T>
class SeqList{
public:
 SeqList(int sz = defaultSize); // 构造函数
 SeqList(SeqList<T>& L); // 复制构造函数
 ~SeqList(); // 析构函数
 int Size(); // 重载虚函数：计算表最大可容纳表项个数，限制权限，类外无法直接获取maxSize
 int Length(); // 计算表长度
 int Search(T x); // 搜索x在表中位置，函数返回表项序号
 int Locate(int i); // 定位第i个表项，函数返回表项序号
 bool getData(int i, T& x); // 取第i个表项的值
 void setData(int i, T x); // 用x修改第i个表项的值
 bool Insert(int i, T x); // 在第i个表项后插入元素x
 bool Remove(int i, T& x); // 删除第i个表项，通过x返回
 bool isEmpty(); // 判断表是否为空，空则返回true;否则，返回false
 bool isFull(); // 判断表满否，满则返回true;否则，返回false
 void Input(); // 输入数据建立表
 void Output(); // 打印表
 void Sort(); // 排序
 SeqList<T> operator=(SeqList<T>& L); // 表整体赋值
private:
 T *data; // 存放数组
 int maxSize; // 最大可容纳表项的项数
 int last; // 当前已存表项的最后位置（从0开始）
 void reSize(int newSize); // 改变数组空间大小
};
 
template <class T>
SeqList<T>::SeqList(int sz) {
 // 构造函数,通过指定参数sz定义数组的长度
 if(sz > 0) {
 maxSize = sz;
 last = -1; // 置表的实际长度为空
 data = new T[maxSize]; // 创建顺序表存储数组
 if(data == NULL) {
 cerr << "动态内存分配失败!" << endl;
 exit(1);
 }
 }
}
 
template <class T>
SeqList<T>::SeqList(SeqList<T>& L) {
 // 复制构造函数，用参数表中给出的已有顺序表初始化新建的顺序表
 // 如果没有定义复制构造函数，系统会自动建立一个复制构造函数
 maxSize = L.Size(); // 最大可容纳的个数
 last = L.Length() - 1; // 数组最后的位置
 T value;
 data = new T[maxSize]; // 创建顺序表存储数组
 if(data == NULL) {
 cerr << "动态内存分配失败!" << endl;
 exit(1);
 }
 for(int i = 1; i <= last+1; i++) {
 L.getData(i, value); // 取第i个位置的值
 data[i-1] = value;
 }
}
 
template <class T>
SeqList<T>::~SeqList() {
 // 析构函数
 delete []data;
}
 
template <class T>
void SeqList<T>::reSize(int newSize) {
 // 私有函数：扩充顺序表的存储数组空间大小，新数组的元素个数为newSize
 if(newSize <= 0) { // 检查参数的合理性
 cerr << "无效的数组大小" << endl;
 return;
 }
 if(newSize != maxSize) { // 修改
 T *newArray = new T[newSize]; // 建立新数组
 if(newArray == NULL) {
 cerr << "动态内存分配失败!" << endl;
 exit(1);
 }
 int n = last + 1;
 T *srcPtr = data; // 源数组首地址
 T *destPtr = newArray; // 目的数组首地址
 while(n--)
 *destPtr++ = *srcPtr++; // 复制：只是数据
 delete []data; // 删除旧数组
 data = newArray; // 复制新数组
 maxSize = newSize; // 复制新数组：数据和内存空间
 }
}
 
template <class T>
int SeqList<T>::Size(){
 // 计算表最大可容纳表项个数
 return maxSize;
}
 
template <class T>
int SeqList<T>::Length(){
 // 计算表长度
 return last+1;
}
 
template <class T>
int SeqList<T>::Search(T x){
 // 搜索x在表中位置，函数返回表项序号:在表中的第几个位置；搜索失败：返回0
 for(int i = 0; i <= last; i++) // 顺序搜索
 if(data[i] == x)
 return (i+1);
 return 0;
}
 
template <class T>
int SeqList<T>::Locate(int i){
 // 定位第i个表项，函数返回第i（1<= i <= last+1）个表项的位置，否则函数返回-1，表示定位失败
 if(i >= 1 && i <= last+1)
 return i-1; // 数组下标从0开始
 return -1;
}
 
template <class T>
bool SeqList<T>::getData(int i, T& x){
 // 取第i个表项的值
 if(i > 0 && i <= last+1) {
 x = data[i-1];
 return true;
 }
 return false;
}
 
template <class T>
void SeqList<T>::setData(int i, T x){
 // 用x修改第i个表项的值
 if(i > 0 && i <= last+1)
 data[i-1] = x;
}
 
template <class T>
bool SeqList<T>::Insert(int i, T x) {
 // 在第i个表项后插入元素x
 if(last == maxSize-1) // 表满，不能插入
 return false;
 if(i < 0 || i > last+2) // 参数i不合理，不能插入, last+2表示数组的最后面插入
 return false;
 for(int j = last; j >= i; j--)
 data[j+1] = data[j]; // 依次后移，空出第i号位置
 data[i] = x; // 插入
 last++; // 最后位置加1
 return true; // 插入成功
}
 
template <class T>
bool SeqList<T>::Remove(int i, T& x) {
 // 删除第i个表项，通过x返回
 if(last == -1) // 表空，不能删除
 return false;
 if(i < 0 || i > last+1) // 参数i不合理，不能插入
 return false;
 x = data[i-1];
 for(int j = i-1; j < last; j++)
 data[j] = data[j+1];
 last--; // 最后位置减1
 return true; // 删除成功
}
 
template <class T>
bool SeqList<T>::isEmpty(){
 // 判断表是否为空，空则返回true;否则，返回false
 return (last == -1 ? true : false);
}
 
template <class T>
bool SeqList<T>::isFull(){
 // 判断表满否，满则返回true;否则，返回false
 return (last == maxSize-1 ? true : false);
}
 
template <class T>
void SeqList<T>::Input() {
 // 从标准输入（键盘）逐个数据输入，建立顺序表
 int len;
 cout << "开始建立顺序表，请输入表中元素个数:";
 cin >> len;
 if(len > maxSize) {
 cout << "表元素个数输入有误,范围不超过：" << maxSize << endl;
 return;
 }
 last = len - 1; // 数组最后位置
 cout << "请输入建表的数据:" << endl;
 for(int i = 0; i <= last; i++) // 逐个输入表元素
 cin >> data[i];
}
 
template <class T>
void SeqList<T>::Output() {
 // 将顺序表全部元素输出到屏幕上
 for(int i = 0; i <= last; i++)
 cout << data[i] << " ";
 cout << endl;
}
 
template <class T>
void SeqList<T>::Sort() {
 int flag;
 T temp;
 
 // 排序:从小到大
 for(int i = 0; i < last; i++) { // 最后一个不用排了
 flag = 0; // 标志该轮是否有交换, 0表示没有交换，1表示有交换
 // 没有交换，说明已排好序，提前结束
 for(int j = 0; j < (last - i); j++) { // 向后冒泡
 if(data[j] > data[j + 1]) {
 flag = 1;
 temp = data[j+1];
 data[j+1] = data[j];
 data[j] = temp;
 }
 }
 if(flag == 0) // 没有交换，提前结束程序
 break;
 }
 
}
 
template <class T>
SeqList<T> SeqList<T>::operator=(SeqList<T>& L) {
 int size, value;
 
 // 表整体赋值：顺序表整体赋值
 size = L.Size();
 if(maxSize != size) { // 表最大可容纳数小于L的
 reSize(size); // 该变数组大小
 }
 last = L.Length() - 1; // 数组的最后位置
 for(int i = 1; i <= last+1; i++) {
 L.getData(i, value); // 取第i个位置的值
 data[i-1] = value;
 }
}
 
#endif /* SeqList_h */

2.main.cpp

#include "SeqList.h"
using namespace std;
 
int main(int argc, const char * argv[]) {
 int choose, len, i, x, maxSize, loc; // val存储值，choose存储用户的选择
 bool finished = false;
 
 SeqList<int> L; // 声明SeqList对象
 while(!finished) {
 cout << "1:输入数据建立顺序表：" << endl;
 cout << "2:顺序表的最大可容纳表项个数：" << endl;
 cout << "3:顺序表的长度：" << endl;
 cout << "4:搜索x在表中的位置：" << endl;
 cout << "5:定位第i个表项：" << endl;
 cout << "6:取第i个表项的值：" << endl;
 cout << "7:用x修改第i个表项的值：" << endl;
 cout << "8:在第i个表项后插入元素x：" << endl;
 cout << "9:删除第i个表项：" << endl;
 cout << "10:判断表是否为空：" << endl;
 cout << "11:判断表满否：" << endl;
 cout << "12:打印顺序表中的数据：" << endl;
 cout << "13:将顺序表排序：" << endl;
 cout << "14:退出：" << endl;
 cout << "请输入你的选择[1-14]：" << endl;
 cin >> choose;
 switch(choose) {
 case 1:
 L.Input(); // 建立顺序表
 break;
 case 2:
 maxSize = L.Size();
 cout << "顺序表的最大可容纳表项个数为：" << maxSize << endl;
 break;
 case 3:
 len = L.Length();
 cout << "顺序表的长度为：" << len << endl;
 break;
 case 4:
 cout << "请输入要搜索的值x:";
 cin >> x;
 i = L.Search(x);
 if(i == 0)
  cout << "没找到" << x << endl;
 else
  cout << x << "在表中的第" << i << "个位置" << endl;
 break;
 case 5:
 cout << "请输入要定位的位置i：";
 cin >> i;
 loc = L.Locate(i);
 if(loc != -1)
  cout << "定位成功！在顺序表中下标为：" << loc << endl;
 else
  cout << "定位失败!" << endl;
 break;
 case 6:
 cout << "请输入要取表中元素的位置i:";
 cin >> i;
 if(L.getData(i, x))
  cout << "表中第" << i << "个表项的值为:" << x << endl;
 else
  cout << "取值失败！检查是否超范围取值" << endl;
 break;
 case 7:
 cout << "请输入要修改的位置i和值x:";
 cin >> i >> x;
 L.setData(i, x);
 break;
 case 8:
 cout << "请输入要插入的位置i和值x:";
 cin >> i >> x;
 if(L.Insert(i, x))
  cout << "插入成功！" << endl;
 else
  cout << "插入失败！" << endl;
 break;
 case 9:
 cout << "请输入要删除的表项的位置i:";
 cin >> i;
 if(L.Remove(i, x))
  cout << "删除成功！删除的值为:" << x << endl;
 else
  cout << "删除失败!" << endl;
 break;
 case 10:
 if(L.isEmpty())
  cout << "表为空！" << endl;
 else
  cout << "表不为空！" << endl;
 break;
 case 11:
 if(L.isFull())
  cout << "表满！" << endl;
 else
  cout << "表未满！" << endl;
 break;
 case 12:
 cout << "表中的数据为：" << endl;
 L.Output();
 break;
 case 13:
 cout << "表中的数据排序前：" << endl;
 L.Output();
 L.Sort();
 cout << "表中的数据排序后：" << endl;
 L.Output();
 break;
 case 14:
 finished = true;
 break;
 default:
 cout << "输入选择错误，请重新输入!" << endl;
 }
 }
 return 0;
}

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