6 循环链表ADT模板简单应用算法设计：循环链表的合并

本文主要是介绍6 循环链表ADT模板简单应用算法设计：循环链表的合并，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

问题描述：

目的：使用C++模板设计循环链表的抽象数据类型（ADT）。并在此基础上，使用循环链表ADT的基本操作，设计并实现单链表的简单算法设计。
内容：（1）请使用模板设计循环链表的抽象数据类型。（由于该环境目前仅支持单文件的编译，故将所有内容都集中在一个源文件内。在实际的设计中，推荐将抽象类及对应的派生类分别放在单独的头文件中。参考网盘中的单链表ADT原型文件，自行设计循环链表的ADT。）

（2）ADT的简单应用：使用该ADT设计并实现循环链表应用场合的一些简单算法设计。

应用1：假设2个线性表分别由带头结点的循环链表A和B存储。现要求设计一个算法，将A和B归并为一个线性表 。要求利用循环链表的特点，使用A和B的原存储空间，且合并后B成为一空表。

参考函数原型：
template
void Merge_Cur_Linklist( CirLinkList &A, CirLinkList &B );

循环链表模板类原型参考如下：
/* 循环单链表的结点定义*/
template
struct LinkNode
{
ElemType data;
LinkNode *next;
LinkNode(LinkNode *ptr = NULL){next = ptr;} //构造函数1，用于构造头结点
LinkNode(const ElemType &item, LinkNode *ptr = NULL) //构造函数2，用于构造其他结点
//函数参数表中的形参允许有默认值，但是带默认值的参数需要放后面
{
next = ptr;
data = item;
}
//int getNum(){ return number; } //取得结点的序号
ElemType getData(){ return data; } //取得结点的数据域的值
void SetLink( LinkNode *link ){ next = link; } //修改结点的next域
void SetLink( ElemType value ){ data = value; } //修改结点的next域
};

//带头结点的循环单链表
template
class CirLinkList{
private:
LinkNode head; // 头结点
LinkNode tail; // 尾结点
public:
//无参数的构造函数
CirLinkList(){head = new LinkNode; tail = head; head->next = head;}
//带参数的构造函数
CirLinkList(const ElemType &item){head = new LinkNode(item); tail = head; head->next = head;}
//拷贝构造函数
CirLinkList(CirLinkList &List);
//析构函数
~CirLinkList(){ListDestroy();}
//销毁链表
void ListDestroy();
//清空链表
void ListClear();
//返回链表的长度
int ListLength() const;
//判断链表是否为空表
bool ListEmpty() const;
//获取循环链表头结点
LinkNode GetHead() { return head;}
//获取循环链表尾结点
LinkNode GetTail() { return tail;}
//设置链表头结点
void SetHead(LinkNode *p){ head = p;}
//在链表的第pos个位置之后插入e元素
bool ListInsert_next(int pos,ElemType e);
//在首结点之前插入一个结点
bool InsFirst( ElemType &e );
//在尾结点之前插入一个结点
bool InsTail( ElemType &e );
//表头插入法动态生成链表
void CreateList_Head(vector &A);
//表尾插入法动态生成链表
void CreateList_Tail(vector &A);
//遍历链表
bool ListTraverse() const;
};

输入说明：

第一行：顺序表A的数据元素的数据类型标记（0：int，1：double，2：char，3：string）
第二行：第一个循环链表的数据元素（元素与元素之间以空格分隔）
第三行：第二个循环链表的数据元素（元素与元素之间以空格分隔）

输出说明：

如第一行输入值为0、1、2、3之外的值，直接输出“err”
否则：

第一行：第一个循环链表的遍历结果
第二行：第二个循环链表的遍历结果
空行
第四行：合并后循环链表的遍历结果

SAMPLE INPUT：

0
13 5 27 9 32 123 76 98 54 87
1 3 7 8 11

SAMPLEOUTPUT：

13->5->27->9->32->123->76->98->54->87
1->3->7->8->11

13->5->27->9->32->123->76->98->54->87->1->3->7->8->11

思路：

整体代码还是一个ADT表，ADT表的具体操作与先前的顺序表的大致相同，只需要做一些简单的改变（循环链表的尾结点是指向头部的，而不是顺序表中的指向NULL）本题的核心是两个不同的循环链表的合并。循环链表的特征是尾结点指向头结点，也就是对于循环链表A，其尾结点指向头部，B也是如此，那么想要将两个循环链表合并，我只需要让A的尾结点指向B的头结点，B的尾结点指向A的头结点即可，其他不需要任何额外操作了。
P.S数据的输入部分我照搬了先前的代码，有更加便捷的写法，这绝不是最佳方法！！！

AC代码：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int no;
template<class ElemType>
struct LinkNode
{
    ElemType data;
    LinkNode<ElemType> *next;
    LinkNode(LinkNode<ElemType> *ptr = NULL)
    {
        next = ptr;
    }
    LinkNode(const ElemType &item, LinkNode<ElemType> *ptr = NULL)
    {
        next = ptr;
        data = item;
    }
    ElemType getData()
    {
        return data;
    }
    void SetLink( LinkNode<ElemType> *link )
    {
        next = link;
    }
    void SetLink( ElemType value )
    {
        data = value;
    }
};
template<class ElemType>
class CirLinkList
{
private:
    LinkNode<ElemType> *head;
    LinkNode<ElemType> *tail;
public:
    CirLinkList()
    {
        head=NULL;
        tail=NULL;
    }
    CirLinkList(const ElemType &item)
    {
    }
    CirLinkList(CirLinkList<ElemType> &List);
    ~CirLinkList()
    {
        ListDestroy();
    }
    void del(int x);
    void ListDestroy();
    void ListClear();
    int ListLength() const;
    bool ListEmpty() const;
    LinkNode<ElemType>* GetHead()
    {
        return head;
    }
    LinkNode<ElemType>* GetTail()
    {
        return tail;
    }
    void SetHead(LinkNode<ElemType> *p)
    {
        head = p;
    }
    bool ListInsert_next(int pos,ElemType e);
    bool InsFirst( ElemType &e );
    bool InsTail( ElemType &e );
    void CreateList_Head(vector<ElemType> &A);
    void CreateList_Tail(vector<ElemType> &A);
    bool ListTraverse() const;
    void push_back(ElemType element);
    void Merge_Cur_Linklist( CirLinkList<ElemType> &A, CirLinkList<ElemType> &B );
    void changeTail(LinkNode<ElemType>*p);
    LinkNode<ElemType>* getHead()
    {
        return head;
    }
    LinkNode<ElemType>* getTail()
    {
        return tail;
    }
};
template <class ElemType>
void CirLinkList<ElemType>::changeTail(LinkNode<ElemType>*p)
{
    tail = p;
    return;
}
template <class ElemType>
void CirLinkList<ElemType>::push_back(ElemType element)
{
    if(head==NULL)
    {
        head=new LinkNode<ElemType>;
        head->data=element;
        tail=head;
        tail->next=head;
        return ;
    }
    LinkNode<ElemType>*p=new LinkNode<ElemType>;
    p->data=element;
    p->next=head;
    tail->next=p;
    tail=p;
    return;
}
template <class ElemType>
bool CirLinkList<ElemType>::ListTraverse() const
{
    LinkNode<ElemType>* p;
    bool fir = 0;
    p = head;
    if (p == NULL)
    {
        cout << "wrong! NULL List!!!" << endl;
        return 0;
    }
    while (1)
    {
        if (p == head && fir == 1)
            break;
        cout << p->data;
        if (p->next != head)
            cout << "->";
        else
            cout << endl;
        fir = 1;
        p = p->next;
    }
    return 1;
}
template <class ElemType>
void CirLinkList<ElemType>::ListDestroy()
{

}

template <class ElemType>
void Merge_Cur_Linklist( CirLinkList<ElemType> &A, CirLinkList<ElemType> &B )
{
    LinkNode<ElemType>* a1=A.getTail();
    LinkNode<ElemType>* a2=A.getHead();
    LinkNode<ElemType>* b1=B.getTail();
    LinkNode<ElemType>* b2=B.getHead();
    A.changeTail(b1);
    a1->next=b2;
    b1->next=a2;
    A.ListTraverse();
    return;
}
int main()
{
    int n;
    cin>>n;
    getchar();
    if(n!=0&&n!=1&&n!=2&&n!=3)
    {
        cout<<"err";
        exit(0);
    }
    string s1,s2;
    getline(cin,s1);
    getline(cin,s2);
    if(n==0)
    {
        CirLinkList<int> A,B;
        int cont1=0,cont2=0;
        int num1=0,num2=0;
        for (unsigned i=0; i<s1.size(); i++)
        {
            if (s1[i]==' ')
            {
                A.push_back(num1);
                num1=0;
            }
            else
            {
                num1=num1*10+s1[i]-'0';
            }
        }
        A.push_back(num1);
        for (unsigned i=0; i<s2.size(); i++)
        {
            if (s2[i]==' ')
            {
                B.push_back(num2);
                num2=0;
            }
            else
            {
                num2=num2*10+s2[i]-'0';
            }
        }
        B.push_back(num2);
        A.ListTraverse();
        B.ListTraverse();
        cout<<endl;
        Merge_Cur_Linklist(A,B);
    }
    if(n==1)
    {
        CirLinkList<double>C,D;
        double num1=0.0,sum1=0.0,num2=0.0,sum2=0.0;
        int judge1=0,t1=0,judge2=0,t2=0;
        for(unsigned i=0; i<s1.size(); i++)
        {
            if(s1[i]==' ')
            {
                num1=num1/pow(10,t1);
                C.push_back(num1);
                num1=0.0;
                judge1=0,t1=0;
            }
            else if(s1[i]=='.')
            {
                judge1=1;
            }
            else
            {
                num1=num1*10+s1[i]-'0';
                if(judge1==1)
                {
                    t1++;
                }
            }
        }
        num1=num1/pow(10,t1);
        C.push_back(num1);
        C.ListTraverse();
        for(unsigned i=0; i<s2.size(); i++)
        {
            if(s2[i]==' ')
            {
                num2=num2/pow(10,t2);
                D.push_back(num2);
                num2=0.0;
                judge2=0,t2=0;
            }
            else if(s2[i]=='.')
            {
                judge2=1;
            }
            else
            {
                num2=num2*10+s2[i]-'0';
                if(judge2==1)
                {
                    t2++;
                }
            }
        }
        num2=num2/pow(10,t2);
        D.push_back(num2);
        D.ListTraverse();
        cout<<endl;
        Merge_Cur_Linklist(C,D);
    }
    if(n==2)
    {
        char ch1,ch2;
        CirLinkList<char>A,B;
        for(unsigned i=0; i<s1.size(); i++)
        {
            ch1=s1[i];
            if(ch1!=' ')
            {
                A.push_back(ch1);
            }
        }
        A.ListTraverse();
        for(unsigned i=0; i<s2.size(); i++)
        {
            ch2=s2[i];
            if(ch2!=' ')
            {
                B.push_back(ch2);
            }
        }
        B.ListTraverse();
        cout<<endl;
        Merge_Cur_Linklist(A,B);
    }
    if(n==3)
    {
        string k1,k2;
        k1.clear();
        k2.clear();
        CirLinkList<string >A,B;
        for(unsigned i=0; i<s1.size(); i++)
        {
            if(s1[i]==' ')
            {
                A.push_back(k1);
                k1.clear();
            }
            else
            {
                k1+=s1[i];
            }
        }
        A.push_back(k1);
        A.ListTraverse();
        for(unsigned i=0; i<s2.size(); i++)
        {
            if(s2[i]==' ')
            {
                B.push_back(k2);
                k2.clear();
            }
            else
            {
                k2+=s2[i];
            }
        }
        B.push_back(k2);
        B.ListTraverse();
        cout<<endl;
        Merge_Cur_Linklist(A,B);
    }
    return 0;
}

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