线性表-链式描述（C++）
链式实现的线性表：
链式实现的线性表，即链表（Linked List），是一种通过节点（Node）的集合来存储数据的线性数据结构。在链表中，每个节点包含两部分：存储数据的域（数据域）和指向下一个节点的指针（指针域）。链表中的节点通过指针相互连接，形成一个序列。
优点
-
动态性：链表不需要在创建时指定大小，可以动态地增加或减少节点，非常适合用于需要频繁插入和删除操作的场景。
-
内存利用效率高：对于稀疏的数据集，链表可以通过只存储实际存在的元素来节省内存。
-
灵活的插入和删除操作：在链表中，插入和删除操作通常只需要修改相邻节点的指针，而不需要移动大量的数据。这使得链表在插入和删除操作上具有较高的效率。
缺点
-
访问速度慢：由于链表中的节点是通过指针相互连接的，因此访问链表中的某个元素通常需要从头节点开始遍历整个链表。这使得链表的访问速度相对较慢，特别是在需要频繁访问元素的场景中。
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内存开销大：链表中的每个节点都需要额外的内存来存储指针，这增加了内存的开销。特别是在双向链表中，每个节点需要两个指针，进一步增加了内存的使用。
-
指针管理复杂：链表的操作需要频繁地修改指针，这增加了程序的复杂性。如果不小心管理指针，可能会导致内存泄漏、指针悬挂（dangling pointer）或野指针（wild pointer）等问题。
抽象类linearList
template<typename T>
class linearList
{
public:virtual ~linearList(){};virtual bool empty() const = 0;virtual int size() const = 0;virtual T& get(const int& theIndex) const = 0;virtual int indexOf(const T& theElement) const = 0;virtual void erase(const int& theIndex) const = 0;virtual void insert(const int& theIndex,const T& theElement) = 0;virtual void optput(std::ostream& out) const = 0;
};节点类linkNode
template <typename T>
class linkNode
{T element;linkNode<T> *next;linkNode(){next = nullptr;}linkNode(const T& element){this->elempent = element;}linkNode(const T& element, linkNode<T>* next){this->elempent = element;this->next = next;}
};派生类linkList
template<typename T>
class linkList : public linearList<T>
{
public:linkList(int initialCapacity = 10);linkList(const linkList<T>&);~linkList();bool empty() const;int size() const;T &get(const int &theIndex) const;int indexOf(const T &theElement) const;void erase(const int &theIndex);void insert(const int &theIndex, const T &theElement);void optput(ostream &out) const;class iterator;iterator begin(){return iterator(firstNode);}iterator end(){return iterator(nullptr);}
private:void checkIndex(const int& theIndex) const;private:linkNode<T>* firstNode;int listSize;
};template<typename T>
linkList<T>::linkList(int initialCapacity)
{assert(initialCapacity > 0);firstNode = nullptr;listSize = 0;
}template<typename T>
linkList<T>::linkList(const linkList<T> &theList)
{listSize = theList.listSize;if(listSize == 0){firstNode = nullptr;return;}auto sourveNode = theList.firstNode;firstNode = new linkNode<T>(sourveNode->element);sourveNode = sourveNode->next;auto targetNode = firstNode;while (sourveNode != nullptr){targetNode->next = new linkNode<T>(sourveNode->next);targetNode = targetNode->next;sourveNode = sourveNode->next;}targetNode->next = nullptr;
}template<typename T>
linkList<T>::~linkList()
{while (firstNode != nullptr){auto nextNode = firstNode->next;delete firstNode;firstNode = nextNode;}
}template<typename T>
bool linkList<T>::empty() const
{return listSize == 0;
}template<typename T>
int linkList<T>::size() const
{return listSize;
}template<typename T>
T &linkList<T>::get(const int &theIndex) const
{checkIndex(theIndex);auto currentNode = firstNode;for(int i = 0; i < listSize; i++){currentNode = currentNode->next;return currentNode->element;}
}template<typename T>
int linkList<T>::indexOf(const T &theElement) const
{auto currentNode = firstNode;int index = 0;while(currentNode != nullptr && currentNode->element != theElement){currentNode = currentNode->next;index++;}if(currentNode == nullptr){return -1;}else{return index;}
}template<typename T>
void linkList<T>::erase(const int &theIndex)
{checkIndex(theIndex);linkNode<T>* deleteNode;if(theIndex == 0){deleteNode = firstNode;firstNode = firstNode->next;}else{auto p = firstNode;for(int i = 0; i < theIndex - 1; i++){p = p->next;}deleteNode = p->next;p->next = p->next->next;}listSize--;delete deleteNode;
}template<typename T>
void linkList<T>::insert(const int &theIndex, const T &theElement)
{assert(theIndex >= 0 && theIndex <= listSize);if(theIndex == 0){firstNode = new linkNode<T>(theElement,firstNode);}else{auto p = firstNode;for(int i =0; i < theIndex - 1; i++){p = p->next;p->next = new linkNode<T>(theElement,p->next);}}listSize++;
}template<typename T>
void linkList<T>::optput(ostream &out) const
{for(auto currentNode = firstNode; currentNode != nullptr; currentNode = currentNode->next){out << currentNode->element << " ";}
}template<typename T>
void linkList<T>::checkIndex(const int &theIndex) const
{assert(theIndex >= 0 && theIndex < listSize);
}template<typename T>
ostream& operator<<(ostream& out,const linkList<T>& theLinkList)
{theLinkList.optput(out);return out;
}迭代器
template<typename T>
class iterator
{
public:typedef bidirectional_iterator_tag iterator_category;typedef ptrdiff_t difference_type;iterator(linkNode<T>* theNode = nullptr){node = theNode;}T& operator*() const{return node->element;}T* operator->() const{return &node->element;}iterator& operator++(){node = node->next;return *this;}iterator operator++(int){auto old = *this;node = node->next;return old;}bool operator!=(const iterator right) const{return node != right.node;}bool operator==(const iterator right) const{return node == right.node;}protected:linkNode<T>* node;
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