在单链表 C++ 中实现复制构造函数

Question

我有一个 C++ 代码：

#include <iostream>
using namespace std;
struct Node;

typedef Node *NodePtr;

struct Node
{
    int Item;
    NodePtr Next;
};

class LinkedList
{
public:
    LinkedList();                   // default constructor
    ~LinkedList();                  // destructor
    void AddTail(int);              // adds item to tail
private:
    NodePtr Head;
};

LinkedList::LinkedList()
{
    Head = NULL; //declare head as null
}
//Adding on tail
void LinkedList::AddTail(int Item)
{
    NodePtr Crnt;
    NodePtr node = new Node;
    node->Item = Item;
    node->Next = NULL;
//if head is in null declare the added node as head
    if (Head == NULL)
    {
        Head = node;
    }
    else
    { //set the current to head, move the current node to current next node
        Crnt = Head;
        while (Crnt->Next != NULL)
        {
            Crnt = Crnt->Next;
        }
        //Add item to the tail of the linked list
        Crnt->Next = node;
    }
}

int main()
{
    LinkedList la;
    la.AddTail(30);
    la.AddTail(60);
    la.AddTail(90);
    LinkedList lb;
    return 0;
}

所以我的问题是如何实现一个复制构造函数（假设在对象 lb 上），该构造函数对列表参数进行深度复制，并添加用于在空和非空列表上测试复制构造函数的代码？提前致谢。

Answer 1

编程的重要规则之一是不要重复自己 (DRY)。如果您有一个添加函数并且您知道它有效，请继续将它用于与添加相关的作业。这意味着继续添加愚蠢和多才多艺的内容符合您的最佳利益。

应用 DRY 哲学，假设该AddTail方法正常工作，复制构造函数非常简单：调用AddTail源列表中的每个节点。

LinkedList::LinkedList(const LinkedList & src):Head(nullptr)
{
    NodePtr node = src.Head;
    while (node != nullptr)
    {
        AddTail(node->Item);
        node = node->Next;
    }
}

多亏了Copy and Swap Idiom，拥有一个有效的复制构造函数使得赋值运算符也变得非常简单：

LinkedList & LinkedList::operator=(LinkedList src) 
// pass by reference performs the copy
{
    std::swap(Head, src.Head); // now just swap the head of the copy 
                               // for the head of the source
    return *this;
} // destructor fires for src and cleans up all the nodes that were on this list 

为了完成三重奏规则，我们需要一个析构函数。这就像复制构造函数是 DRY 的应用程序：一遍又一遍地调用您的节点删除函数，直到列表为空。删除函数几乎是任何链表的必然要求，所以这里我假设有一个名为Remove.

LinkedList::~LinkedList()
{
    while (Head != nullptr)
    {
        NodePtr temp = Head;
        Remove(Head);
        delete temp;
    }
}

因此，现在基于链表在没有任何情况下无法运行的两个功能，我们已经实现了基本维护所需的所有其他功能。您所需要的一切都经过测试，没有错误Add和Remove功能，其余的几乎免费。

并且因为该AddTail函数命中了我的一个宠物豌豆......这里有一个可以大大降低函数复杂度的技巧：

void LinkedList::AddTail(int Item)
{
    NodePtr *Crnt = &Head; // instead of pointing where Head points, point at 
                           // Head now we don't care if it is head or any 
                           // other node's Next. They are all abstracted to 
                           // the same thing: A pointer to where the next 
                           // node can be found        
    while (*Crnt != NULL) // keep looking until end of list
    {
        Crnt = &(*Crnt)->Next; // by pointing at the next Next pointer
    }
    //Add item to the tail of the linked list
    NodePtr node = new Node;
    node->Item = Item;
    node->Next = NULL;
    *Crnt = node; // Now just plop the new node over top of the terminating NULL
}

Remove我没有实现的函数使用相同的指针到指针技巧。