C++数据结构学习:在链表中链入对象

似乎你也注意到了，不管怎么定义，好像一个链表中的对象都是同一类型的。而实际上，这也是必须的，否则，返回节点中的数据这样的函数的返回值的类型是什么呢？但是，人的要求是无止境的……（省略本人感慨若干百字）。把不同的对象链在一个链表中的目的是为了方便使用，现在一定记住这个原则，后面的讨论都是基于这个原则的，否则，我们就是技术狂人了——偏偏实现一些看起来不可能的事情。

　　达到这个目标的原理其实很简单，只要把不同类型的对象变成同样的类型就可以了。看下面的结构定义：
　　struct Mobject
　　{
　　void *p;
　　int ObjectType;
　　};
　　将一个对象链入链表时，将指向这个对象的指针赋给p，同时记录对象类型。当取得这个节点的时候，根据ObjectType的值来确定p指的对象类型，从而还原指针类型，也就得到了原来的对象。

　　后面讲到的广义表实际上采用的就是这种方法。显而易见的，这样的Mobject支持的对象是预先确定的，你将自己维护ObjectType列表，每添加一种类型的支持，你需要在ObjectType列表中给出它的替代值，然后在相应的switch(ObjectType)给出这种类型的case语句。很烦人是吧，下面给出另一种方法，其实还是这个原理，不同的是，把这个烦人的工作交给编译器了。

　　还记得前边强调的原则吗，为什么我们将不同类型的对象放在一个链表中呢？很显然，我们想达到这样的一个效果：比如说，我们在一个链表中储存了三角形，直线，圆等图形的参数，我们希望对某个节点使用Draw()方法，就重绘这个图形；使用Get()则得到这个图形的各个参数；使用Put()则修改图形的参数。可以看出，这些不同的对象实际上有同样的行为，只是实现的方法不同。


　　C++的多态性正好可以实现我们的构想。关于这方面，请参阅相关的C++书籍（我看的是《C++编程思想》）。请看如下的例子：

　　#ifndef Shape_H
　　#define Shape_H
　　
　　class Shape
　　{
　　public:
　　virtual void Input() = 0;
　　virtual void Print() = 0;
　　Shape(){};
　　virtual ~Shape(){};
　　
　　};
　　
　　#endif


　　【说明】定义一个抽象基类，有两个行为，Input()为输入图形参数，Print()为打印图形参数。图省事，只是简单的说明问题而已。

　　#ifndef Point_H
　　#define Point_H
　　
　　class Point
　　{
　　public:
　　void Put()
　　{
　　cout << “x坐标为：”;
　　cin >> x;
　　cout << “y坐标为：”;
　　cin >> y;
　　}
　　
　　void Get()
　　{
　　cout << endl << “x坐标为：” << x;
　　cout << endl << “y坐标为：” << y;
　　}
　　
　　virtual ~Point(){};
　　
　　private:
　　int x;
　　int y;
　　};
　　
　　#endif

　　【说明】点的类定义与实现。

　　#ifndef Circle_H
　　#define Circle_H
　　
　　#include “Shape.h”
　　#include “Point.h”
　　

　　class Circle : public Shape
　　{
　　public:
　　void Input()
　　{
　　cout << endl << “输入圆的参数”;
　　cout << endl << “输入圆心点的坐标：” << endl;
　　center.Put();
　　cout << endl << “输入半径：”;
　　cin >> radius;
　　}
　　
　　void Print()
　　{
　　cout << endl << “圆的参数为”;
　　cout << endl << “圆心点的坐标：” << endl;
　　center.Get();
　　cout << endl << “半径：” << radius;
　　}
　　virtual ~Circle(){};
　　
　　private:
　　int radius;
　　Point center;
　　};
　　
　　#endif

　　【说明】圆的类定义与实现。继承Shape类的行为。

　　#ifndef Line_H
　　#define Line_H
　　
　　#include “Shape.h”
　　#include “Point.h”
　　
　　class Line : public Shape
　　{
　　public:
　　void Input()
　　{
　　cout << endl << “输入直线的参数”;
　　cout << endl << “输入端点1的坐标：” << endl;
　　point1.Put();
　　cout << endl << “输入端点2的坐标：” << endl;
　　point2.Put();
　　}
　　
　　void Print()
　　{
　　cout << endl << “直线的参数为”;
　　cout << endl << “端点1的坐标：”;
　　point1.Get();
　　cout << endl << “端点2的坐标：”;
　　point2.Get();
　　}
　　
　　virtual ~Line(){};
　　
　　private:
　　Point point1;
　　Point point2;
　　};
　　
　　#endif

　　【说明】直线类的定义与实现。继承Shape的行为。

　　#ifndef ListTest_H
　　#define ListTest_H
　　
　　#include
　　#include “List.h”
　　#include “Circle.h”
　　#include “Line.h”
　　void ListTest_MObject()
　　{
　　List a;
　　Shape *p1 = new Circle;
　　Shape *p2 = new Line;
　　p1->Input();
　　p2->Input();
　　a.Insert(p1);
　　a.Insert(p2);
　　Shape *p = *a.Next();
　　p->Print();
　　delete p;
　　a.Put(NULL);
　　p = *a.Next();
　　p->Print();
　　delete p;
　　a.Put(NULL);
　　}
　　#endif

　　【说明】这是测试函数，使用方法是在含有main()的cpp文件头部加入#include “ListTest.h”，然后调用ListTest_Mobject()。这是一个简单的例子，可以看出，删除这样的链表节点需要两个步骤，先delete链表节点data域里指针所指的对象，然后才能删除链表节点。同样，析构这样链表的时候，也需要注意这个问题。不然的话，你的程序运行一次内存就少一点（可能不是这样，据说操作系统在程序中止时可以回收动态内存，但后面的结论是对的），如果是个频繁调用的函数，当运行一段时间后，你的系统就瘫痪了。所以，使用这样的链表最好是派生一个新的链表类，实现相应的操作。例如这样：

　　class ShapeList : public List
　　{
　　public:
　　BOOL SL_Remove()
　　　　{
　　Shape *p = *Get();
　　delete p;
　　return Remove();
　　}
　　};
　　【闲话】不知你是不是对这样的语句Shape *p = *a.Next();p->Print();不甚理解，还觉得有点罗嗦。那你试试这样的语句*a.Next()->Print();能不能编译通过。