Список котов. - C++ - Ответ 2195036

#include <iostream>
 
// простенькие классы для двусвязного списка.
// не содержат методов с количеством строк, большим пяти
 
// базовый класс для элемента двусвязного списка
// не содержит данных, содержит некоторую логику построения списка
struct NodeBase {
  NodeBase *prev;
  NodeBase *next;
  // по-умолчанию, при создании нода указывает на саму себя
  NodeBase() : prev(this), next(this) {}
  // альтернативно можно задать предыдущий и следующий элемент списка
  NodeBase(NodeBase *prev_, NodeBase *next_) : prev(prev_), next(next_) {
    // и он сам себя добавит между элементами prev и next
    prev->next = next->prev = this;
  }
  // при удалении исключим элемент из связного списка
  virtual ~NodeBase() {
    prev->next = next;
    next->prev = prev;
  }
};
 
// класс элемент связного списка
// содержит данные
template <class ValueType>
struct Node : public NodeBase {
  ValueType data;
  Node(NodeBase *prev, NodeBase *next, const ValueType &data_)
    : NodeBase(prev, next), data(data_) {};
};
 
template <class ValueType>
class DoubleLinkedList {
 public:
  // чтобы не писать каждый раз Node<ValueType>
  typedef Node<ValueType> NodeType;
  DoubleLinkedList() : base() {}
  // при удалении объекта класса связный список очищается
  ~DoubleLinkedList() {
    clear();
  }
  // добавление в конец связного списка
  void pushBack(const ValueType &value) {
    // создание ноды, которая сама себя вставит в список
    // предыдущий элемент = предыдущему элементу базового элемента
    // следующий элемент = базовому элементу
    new NodeType(base.prev, &base, value);
  }
  // добавление в начало связного списка
  void pushFront(const ValueType &value) {
    // аналогично добавлению в конец
    new Node<ValueType>(&base, base.next, value);
  }
  // получение последнего элемента списка
  const ValueType &back() const {
    return static_cast<NodeType*>(base.prev)->data;
  }
  // получение первого элемента списка
  const ValueType &front() const {
    return static_cast<NodeType*>(base.next)->data;
  }
  // удаление последнего элемента с возвращением его значения
  ValueType popBack() {
    // получение значения последнего элемента
    ValueType result = back();
    // удаление последнего элемента
    delete base.prev;
    // возвращение результата
    return result;
  }
  ValueType popFront() {
    // получение значения первого элемента
    ValueType result = front();
    // удаление последнего элемента
    delete base.next;
    // возвращение результата
    return result;
  }
  // проверка на пустоту связного списка
  bool isEmpty() {
    return base.next == &base;
  }
  // удаление всех элементов связного списка
  void clear() {
    // пока связный список не пустой
    while (!isEmpty())
      // удаляется первый элемент списка
      delete base.next;
  }
  // получение элемента на позиции n.
  const ValueType &at(size_t n) const {
    // получение первого элемента
    NodeBase *i = base.next;
    // проход по n элементов
    while (n-- > 0)
      // переход на следующий элемент
      i = i->next;
    return static_cast<NodeType*>(i)->data;
  }
  // подсчет количества элементов связного списка
  size_t size() {
    size_t result = 0;
    // проход по всем элементам списка
    for (NodeBase *i = base.next; i != &base; i = i->next)
      ++result;
    return result;
  }
 private:
  NodeBase base;
};
 
// класс кота
class Cat {
 public:
  Cat() : age(1) {}
  explicit Cat(int age_) : age(age_) {}
  int getAge() const { return age; }
  void setAge(int value) { age = value; }
  // оператор вывода кота
  friend std::ostream &operator<<(std::ostream &stream, const Cat &cat) {
    return stream << "Cat, age: " << cat.getAge();
  }
 private:
  int age;
};
 
int main(int argc, char *argv[]) {
  DoubleLinkedList<Cat> list;
  // добавление в конец списка
  list.pushBack(Cat(1));
  list.pushBack(Cat(2));
  list.pushBack(Cat(3));
  // размер списка
  std::cout << "List size: " << list.size() << std::endl;
  // получение элемента списка по его порядковому номеру
  std::cout << "At 1: " << list.at(1) << std::endl;
  // вывод всех элементов списка с удалением
  while (!list.isEmpty())
    std::cout << list.popFront() << "; ";
  std::cout << std::endl;
}