C++ 链表实现崩溃

Question

我正在尝试为数据结构类实现一个链表，但我在算法的搜索部分遇到了一些困难。

下面是有问题的代码，我尝试按照 MIT 算法介绍文本中的伪代码来实现它：

//
// Method searches and retrieves a specified node from the list
//
Node* List::getNode(unsigned position)
{
    Node* current = m_listHead;

    for(unsigned i = m_listSize-1; (current != 0) && (i != position); --i)
            current = current->next;

    return current;
}

程序中此时的头是第4个节点，其中包含int 5的值。问题似乎出在for循环的主体中，其中指向节点对象的指针被分配给了next节点。但这超出了节点的头部，因此它本质上指向内存中的某个随机位置（这是有道理的）。

在这种情况下，算法不应该移动到前一个节点而不是下一个节点吗？下面是伪代码：

LIST-SEARCH(L, k)
    x <- head
    while x != NIL and key != k
        do x <- next[x]
    return x

另外，这里是我的链表实现的头文件。为了简单起见，我还没有尝试以模板形式实现它：

#ifndef linkList_H
#define linkList_h


//
// Create an object to represent a Node in the linked list object
// (For now, the objects to be put in the list will be integers)
//
struct Node
{
    // nodes of list will be integers
    int number;
    // pointer to the next node in the linked list
    Node* next;
};


//
// Create an object to keep track of all parts in the list
//
class List
{
public:

    // Contstructor intializes all member data
    List() : m_listSize(0), m_listHead(0) {}

    // methods to return size of list and list head
    Node* getListHead() const { return m_listHead; }
    unsigned getListSize() const { return m_listSize; }

    // method for adding a new node to the linked list, 
    // retrieving and deleting a specified node in the list
    void addNode(Node* newNode);
    Node* getNode(unsigned position);

private:

    // member data consists of an unsigned integer representing
    // the list size and a pointer to a Node object representing head
    Node* m_listHead;
    unsigned m_listSize;
};

#endif

addNode方法的实现：

//
// Method adds a new node to the linked list
//
void List::addNode(Node* newNode)
{
    Node* theNode = new Node;

    theNode = newNode;
    theNode->next;
    m_listHead = theNode;

    ++m_listSize;
}

Answer 1

试试这个来构建列表：

void List::addNode(int number) 
{ 
    newNode = new Node;
    newNode -> number = number;
    newNode -> next = m_listHead ;
    m_listHead = newNode;
    ++m_listSize; 
} 

它将向头部添加节点。也许您可能希望存储指向尾部的指针并在那里插入节点。

Answer 2

很遗憾，您的代码与您提供的伪代码不同。

伪代码用于在链表中搜索键，而不是位置。

伪代码如下：

Assign head to (node) x.
while x isn't null and the key inside the current node (x) doesn't match k
  assign x->next to x
return x

返回值要么是指向包含k的节点的指针，要么是null

如果您尝试在给定的 位置 找到节点，您的循环将是（注意这是假设您将使用从零开始的索引来访问列表）：

Assign head to (node) x
assign 0 to (int) pos
while x isn't null and pos not equal to given position
    assign x->next to x
    increment pos
return x

结果要么是指向给定位置节点的指针，要么是 null（如果你先到达列表的末尾）

编辑：如果您正在尝试这样做，您的代码非常接近后者……您能看出区别吗？

编辑因为我喜欢 OP 提出正确问题的家庭作业 :)

Node* List::getNodeContaining(int searchValue)
{
    Node* current = m_listHead;

    while (current != 0 && current->number != searchValue)
    {
        current = current->next;
    }
    return current;
}

Node* List::getNodeAtPos(int position)
{
     Node* current = m_listHead;
     int pos = 0;

     while (current != 0 && pos != position)
     {
        current = current->next;
        pos++;
     }

     return current;
}

Answer 3

您的列表与普通列表 ADT 的外观非常不同。与其返回需要客户端了解列表实现的节点，不如返回并接受您正在创建列表的类型。

在这种情况下，你正在制作一个整数列表，所以你想要

public:
    void add(int num); //prepends an Item to the list
    int get(int pos);

两者的实现都很简单。 Add 创建一个新节点，并将其链接进去；

void List::add(int num)
{
    Node *newNode = new Node;
    newNode->number  = num;
    newNode->next = m_listHead;
    m_listHead = newNode;
    m_listSize++;
}

那么get也很简单：

int List::get(int pos)
{
    if(pos>m_listSize)
        ;//throw an error somehow
    Node *tmp = m_listHead;
    while(pos-->0)
        tmp=tmp->next; 
    return m->number
}