// Main.cpp
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iostream>
#include "mergClassM.h"
//#include "DoublyLinkedList.hpp"
using namespace std;
int compare(const int& a, const int& b)
{
return a - b;
}
template<class T>
class DoublyLinkedList;
// Link.hpp
template<class T>
class Link
{
private:
T data;
Link<T> *next;
Link<T> *previous;
public:
Link(T data);
Link(T data, Link<T> * next, Link<T> * previous);
void displayLink();
T getData();
void setData(T data);
Link<T> *getNext();
void setNext(Link<T> *next);
Link<T> *getPrevious();
void setPrevious(Link<T> *previous);
friend std::ostream& operator<< (std::ostream& print, Link<T>& obj);
friend class DoublyLinkedList<T>;
};
template<class T>
Link<T>::Link(T data)
: Link(data, nullptr, nullptr)
{
}
template<class T>
Link<T>::Link(T data, Link<T> * next, Link<T> * previous)
: data(data), next(next), previous(previous)
{
}
template<class T>
void Link<T>::displayLink()
{
std::cout << getData() << " ";
}
template<class T>
T Link<T>::getData()
{
return data;
}
template<class T>
void Link<T>::setData(T data)
{
this->data = data;
}
template<class T>
Link<T> *Link<T>::getNext()
{
return next;
}
template<class T>
void Link<T>::setNext(Link<T> *next)
{
this->next = next;
}
template<class T>
Link<T> *Link<T>::getPrevious()
{
return previous;
}
template<class T>
void Link<T>::setPrevious(Link<T> *previous)
{
this->previous = previous;
}
template <class T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& print, Link<T> & L)
{
print << L.getData();
return print;
}
//DoublyLinkedList.hpp
//#include "Link.hpp"
template<class T>
class DoublyLinkedList
{
private:
Link<T> *first;
Link<T> *last;
Link<T> *headdel();
void tailins(Link<T> *p);
public:
DoublyLinkedList();
~DoublyLinkedList();
Link<T> *getFirst();
void setFirst(Link<T> *first);
Link<T> *getLast();
void setLast(Link<T> *first);
bool isEmpty();
Link<T> *find(T key);
void insertFirst(T dd);
void insertLast(T dd);
void deleteFirst();
void deleteLast();
void insert(T k, int(*compare)(const T&, const T&));
bool insertAfter(T key, T dd);
void deleteKey(T key);
void displayForward();
void displayBackward();
bool Split(DoublyLinkedList<T> &A, DoublyLinkedList<T> &B, int(*compare)(const T&, const T&));
void Merge(DoublyLinkedList<T> &A, DoublyLinkedList<T> &B, int(*compare)(const T&, const T&));
void MergeSort(int(*compare)(const T&, const T&));
};
//template<class T>
//using Link = typename DoublyLinkedList<T>::Link;
template<class T>
DoublyLinkedList<T>::DoublyLinkedList()
: first(nullptr), last(nullptr)
{
}
template<class T>
DoublyLinkedList<T>::~DoublyLinkedList()
{
while (!isEmpty())
{
deleteFirst();
}
}
template<class T>
Link<T> *DoublyLinkedList<T>::getFirst()
{
return first;
}
template<class T>
void DoublyLinkedList<T>::setFirst(Link<T> *first)
{
this->first = first;
}
template<class T>
Link<T> *DoublyLinkedList<T>::getLast()
{
return last;
}
template<class T>
void DoublyLinkedList<T>::setLast(Link<T> *last)
{
this->last = last;
}
template<class T>
bool DoublyLinkedList<T>::isEmpty()
{
return getFirst() == nullptr;
}
template<class T>
Link<T> *DoublyLinkedList<T>::find(T key)
{
Link<T> *current = getFirst();
while (current != nullptr && !(current->getData == key))
current = current->getNext();
return current;
}
template<class T>
void DoublyLinkedList<T>::insertFirst(T dd)
{
Link<T> *newLink = new Link<T>(dd);
if (isEmpty())
setLast(newLink);
else
getFirst()->setPrevious(newLink);
newLink->setNext(getFirst());
setFirst(newLink);
}
template <class T>
void DoublyLinkedList<T>::insert(T value, int(*compare)(const T&, const T&))
{
// wskazanie na wskaźnik wskazujący węzeł następujący po nowo dodawanym
Link<T> **addrNextPtr = &first; // adres pola składowego klasy, nie kopii wskaźnika zwracanego przez getFirst()
// znajdujemy odpowiednie miejsce do wstawienia wartości
while (*addrNextPtr && compare(value, (*addrNextPtr)->data) > 0)
{
addrNextPtr = &(*addrNextPtr)->next; // adres pola składowego węzła, nie kopii wskaźnika zwracanego przez getNext();
}
// wskazanie na wskaźnik wskazujący węzeł poprzedzający nowo dodawany
Link<T> **addrPrevPtr =
*addrNextPtr // jeśli wstawiamy przed jakiś węzeł (jeśli jest kolejny węzeł)
? &(*addrNextPtr)->previous // to wskazujemy adres poprzednika następnego węzła
: &last; // w przeciwnym razie wskazujemy na adres ostatniego elementu
//
// powyższa "linijka" bardziej rozwięźle:
// Link<T> **addrPrevPtr;
// if (*addrNextPtr)
// {
// addrPrevPtr = &(*addrNextPtr)->previous;
// }
// else
// {
// addrPrevPtr = &last;
// }
// tworzymy węzeł z odpowiednimi wskazaniami oraz ustawiamy odpowiednie wskazania na nowy węzeł
*addrNextPtr = *addrPrevPtr = new Link<T>(value, *addrNextPtr, *addrPrevPtr);
// powyższa linijka bardziej rozwięźle:
// Link<T> *newNode = new Link<T>(value, *addrNextPtr, *addrPrevPtr);
// *addrNextPtr = *addrPrevPtr = newNode;
//
// jeszcze bardziej rozwięźle:
// Link<T> *newNode = new Link<T>(value);
// newNode-next = *addrNextPtr;
// newNode->previous = *addrPrevPtr;
// *addrNextPtr = newNode;
// *addrPrevPtr = newNode;
}
template<class T>
void DoublyLinkedList<T>::insertLast(T dd)
{
Link<T> *newLink = new Link<T>(dd);
if (isEmpty())
{
setFirst(newLink);
}
else
{
getLast()->setNext(newLink);
newLink->setPrevious(getLast());
}
setLast(newLink);
}
template<class T>
void DoublyLinkedList<T>::deleteFirst()
{
if (isEmpty())
return;
Link<T> *temp = getFirst();
if (getFirst()->getNext() == nullptr)
setLast(nullptr);
else
getFirst()->getNext()->setPrevious(nullptr);
setFirst(getFirst()->getNext());
delete temp;
}
template<class T>
void DoublyLinkedList<T>::deleteLast()
{
if (isEmpty())
return;
Link<T> *temp = getLast();
if (getFirst()->getNext() == nullptr)
setFirst(nullptr);
else
getLast()->getPrevious()->setNext(nullptr);
setLast(getLast()->getPrevious());
delete temp;
}
template<class T>
bool DoublyLinkedList<T>::insertAfter(T key, T dd)
{
Link<T> *current = find(key);
if (current == nullptr)
return false;
Link<T> *newLink = new Link<T>(dd);
if (current->getNext() == nullptr)
{
newLink->setNext(nullptr);
setLast(newLink);
}
else
{
newLink->setNext(current->getNext());
current->getNext()->setPrevious(newLink);
}
newLink->setPrevious(current);
current->setNext(newLink);
return true;
}
template<class T>
void DoublyLinkedList<T>::deleteKey(T key)
{
Link<T> *current = find(key);
if (current == nullptr)
return;
if (current->getPrevious() == nullptr)
setFirst(current->getNext());
else
current->getPrevious()->setNext(current->getNext());
if (current->getNext() == nullptr)
setLast(current->getPrevious());
else
current->getNext()->setPrevious(current->getPrevious());
delete current;
}
template<class T>
void DoublyLinkedList<T>::displayForward()
{
std::cout << "List (first-->last): ";
Link<T> *current = getFirst();
while (current != nullptr)
{
current->displayLink();
current = current->getNext();
}
std::cout << "\n";
}
template<class T>
void DoublyLinkedList<T>::displayBackward()
{
std::cout << "List (last-->first): ";
Link<T> *current = getLast();
while (current != nullptr)
{
current->displayLink();
current = current->getPrevious();
}
std::cout << "\n";
}
template <class T>
Link<T> *DoublyLinkedList<T>::headdel()
{
Link<T> *temp = getFirst();
if (!isEmpty())
{
if (getFirst()->getNext() == nullptr)
setLast(nullptr);
else
getFirst()->getNext()->setPrevious(nullptr);
setFirst(getFirst()->getNext());
}
return temp;
}
template <class T>
void DoublyLinkedList<T>::tailins(Link<T> *p)
{
p->setNext(nullptr);
if (isEmpty())
{
p->setPrevious(nullptr);
setFirst(p);
}
else
{
getLast()->setNext(p);
p->setPrevious(getLast());
}
setLast(p);
}
template <class T>
bool DoublyLinkedList<T>::Split(DoublyLinkedList<T> &A, DoublyLinkedList<T> &B, int(*compare)(const T&, const T&))
{
bool isEmptyB, swapLists;
Link<T> *currNode = nullptr;
Link<T> *prevNode = nullptr;
isEmptyB = true;
swapLists = true;
if (!isEmpty())
{
currNode = headdel();
A.tailins(currNode);
prevNode = currNode;
}
while (!isEmpty())
{
currNode = headdel();
if (compare(prevNode->getData(), currNode->getData()) > 0)
swapLists = !swapLists;
if (swapLists)
A.tailins(currNode);
else
{
B.tailins(currNode);
isEmptyB = false;
}
prevNode = currNode;
}
return isEmptyB;
}
template <class T>
void DoublyLinkedList<T>::Merge(DoublyLinkedList<T> &A, DoublyLinkedList<T> &B, int(*compare)(const T&, const T&))
{
Link<T> *tmpA = nullptr;
Link<T> *tmpB = nullptr;
Link<T> *poprzedniZtmpA = nullptr;
Link<T> *poprzedniZtmpB = nullptr;
bool koniecSeriiWtmpA, koniecSeriiWtmpB;
if (!A.isEmpty())
{
tmpA = A.headdel();
}
if (!B.isEmpty())
{
tmpB = B.headdel();
}
koniecSeriiWtmpA = (tmpA == nullptr);
koniecSeriiWtmpB = (tmpB == nullptr);
while (tmpA != nullptr || tmpB != nullptr)
{
while (!koniecSeriiWtmpA && !koniecSeriiWtmpB)
if (compare(tmpA->getData(), tmpB->getData()) <= 0)
{
tailins(tmpA);
poprzedniZtmpA = tmpA;
tmpA = A.headdel();
if (tmpA == nullptr || compare(poprzedniZtmpA->getData(), tmpA->getData()) > 0)
koniecSeriiWtmpA = true;
}
else
{
tailins(tmpB);
poprzedniZtmpB = tmpB;
tmpB = B.headdel();
if (tmpB == nullptr || compare(poprzedniZtmpB->getData(), tmpB->getData()) > 0)
koniecSeriiWtmpB = true;
}
while (!koniecSeriiWtmpA)
{
tailins(tmpA);
poprzedniZtmpA = tmpA;
tmpA = A.headdel();
if (tmpA == nullptr || compare(poprzedniZtmpA->getData(), tmpA->getData()) > 0)
koniecSeriiWtmpA = true;
}
while (!koniecSeriiWtmpB)
{
tailins(tmpB);
poprzedniZtmpB = tmpB;
tmpB = B.headdel();
if (tmpB == nullptr || compare(poprzedniZtmpB->getData(), tmpB->getData()) > 0)
koniecSeriiWtmpB = true;
}
koniecSeriiWtmpA = (tmpA == nullptr);
koniecSeriiWtmpB = (tmpB == nullptr);
poprzedniZtmpA = nullptr;
poprzedniZtmpB = nullptr;
}
}
template <class T>
void DoublyLinkedList<T>::MergeSort(int(*compare)(const T&, const T&))
{
bool isEmptyB = false;
DoublyLinkedList<T> L1, L2;
while (!isEmptyB)
{
isEmptyB = Split(L1, L2, compare);
if (!isEmptyB)
Merge(L1, L2, compare);
}
setFirst(L1.getFirst());
setLast(L1.getLast());
L1.setFirst(nullptr);
L1.setLast(nullptr);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int k, n, m;
DoublyLinkedList<int> L;
srand(time(nullptr));
cin >> n >> m;
for (k = 1; k <= n; k++)
L.insert(rand() % m, compare);
L.displayForward();
L.displayBackward();
L.MergeSort(compare);
L.displayForward();
L.displayBackward();
while (!L.isEmpty())
L.deleteFirst();
system("PAUSE");
return EXIT_SUCCESS;
}