C++删除双向链表中的元素函数

Question

我对 C++ 和它的数据结构相当陌生。我为我的双向链表类创建了一些函数，但我在删除函数中遇到了麻烦。我创建了一个 deleteHead() 函数，它删除列表中的第一个节点，一个 deleteTail() 函数，它删除列表中的最后一个节点，最后一个 deleteElement(Item) 函数遍历列表并删除具有那里面的Item。

问题是每当我尝试从列表中删除唯一剩余的节点时，程序就会崩溃。即如果我插入一个节点，然后我在同一个节点上调用 deleteElement 函数（如果我插入的节点是列表中唯一的节点）程序崩溃。

这是我的代码。

template <class T>
void LinkedList<T>::deleteElement(T item)
{
    ListItem<T>* current = head;
    ListItem<T>* temp;
    if (head == NULL) {                         // if list is empty end the function
        return;
    }
    while (current) {
        if (current->value == item) {
            if (current == head) {              // if item is in the head
                deleteHead();
            }
            else if (current == getTail()) {    // if item is in the tail
                deleteTail();
            }
            // if item is between two nodes
            else if (current != head && current != getTail()) { 
                temp = current;
                temp->prev->next = temp->next;
                temp->next->prev = temp->prev;
                current->next = NULL;
                current->prev = NULL;
                if (current->next == NULL) {
                    deleteTail();
                }
            }
        }
        current = current->next;
    }
}

// Delete the Head Node
template <class T>
void LinkedList<T>::deleteHead()
{
    if (head != NULL) { // as long as head is not null, delete head
        ListItem<T> *current = head;
        head = head->next;
        current->next = NULL;
        head->prev = NULL;
    } else {return;} // if head is null, end the function without doing anything
}

// Delete Tail Node
template <class T>
void LinkedList<T>::deleteTail()
{
    ListItem<T> *tail = getTail();
    tail = tail->prev;
    tail->next->prev = NULL;
    tail->next = NULL;
}

Answer 1

您的代码中有几个问题。首先，您在访问它们之前不会检查任何指针。例如，这里：

temp = current;
temp->prev->next = temp->next;
temp->next->prev = temp->prev;

如果列表中只有一个元素，则其next 和prev 成员可能为空。这意味着尝试将某些内容分配给 temp->prev->next 或 temp->next->prev 将是访问冲突。

这同样适用于其他地方，包括 while 循环末尾的这一行：

current = current->next;

在那个阶段，current 可能已被删除，这意味着尝试访问其next 成员应该会失败。但由于另一个问题，它目前可能不会失败......

非常重要的是，您实际上并没有删除任何内容。 C++ 没有垃圾收集器，因此您不能只将原始指针设置为 null 并忘记它。您必须在其上调用delete 来销毁和释放对象，否则会导致内存泄漏。您需要在整个代码中修复它，然后可能会修改所有功能。您需要非常小心，不要在对象被删除后访问它。

话虽如此，您应该真正使用智能指针（即std::shared_ptr），而不是使用原始指针。当没有其他对象有指向它的指针时，它们会为您删除对象。您仍然需要避免访问已删除的对象，但它使编码更简单，并有望更现代/更强大。

Answer 2

建议：

步骤#1 - 将成员变量ListItem<T>* tail 添加到类ListItem<T>。

第 2 步 - 将所有对 getTail() 的调用替换为 tail。

第 3 步 - 在函数 deleteElement 中，您可以替换：

else if (current != head && current != tail)

与：

else

步骤#4 - 在函数deleteElement，您应该替换：

current->next = NULL;
current->prev = NULL;
if (current->next == NULL)
    deleteTail();

与：

delete current;

步骤#5 - 重写函数deleteHead如下：

ListItem<T>* current = head;
if (head == tail)
    head = tail = NULL;
else
    head = head->next;
delete current;

步骤#6 - 重写函数deleteTail如下：

ListItem<T>* current = tail;
if (tail == head)
    tail = head = NULL;
else
    tail = tail->prev;
delete current;

Answer 3

答对了。这是我的数据结构作业中的一个问题。这是我实现的代码。是的，我知道它有冗余和低效率，但我必须在任务的框架内工作。

这是我的 deleteElement() 函数：

template <class T>
void LinkedList<T>::deleteElement(T item)
{
    ListItem<T>* current = head;
    ListItem<T>* temp;
    if (head == NULL) {                // if list is empty end the function
        return;
    }
    while (current) {
        if (current->value == item) {
            if (current == head) {              // if item is in the head
                deleteHead();
            }
            else if (current == getTail()) {    // if item is in the tail
                deleteTail();
            }
            else if (current != head && current != getTail()) { 
            // if item is between two nodes
                temp = current;
                temp->prev->next = temp->next;
                temp->next->prev = temp->prev;
                current->next = NULL;
                current->prev = NULL;
                if (current->next == NULL) {
                    deleteTail();
                }
            }
        }
        current = current->next;
    }
}