add ipi8
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\documentclass[uebung]{../../../lecture}
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\title{IPI: Übungsblatt 8}
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\author{Samuel Weidemaier, Christian Merten}
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\usepackage[]{listings}
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\usepackage{xcolor}
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\lstdefinestyle{mystyle}{
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commentstyle=\color{gray},
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language=C++,
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keywordstyle=\color{blue},
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numberstyle=\tiny\color{gray},
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stringstyle=\color{black},
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basicstyle=\ttfamily\footnotesize,
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breakatwhitespace=false,
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breaklines=true,
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captionpos=b,
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keepspaces=true,
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numbers=left,
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numbersep=5pt,
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showspaces=false,
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showstringspaces=false,
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showtabs=false,
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tabsize=2
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}
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\lstset{style=mystyle}
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\begin{document}
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\punkte
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\begin{aufgabe} Konstruktoren
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\begin{tabular}{llllllllllll}
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\textbf{37}: & a int-Konstruktor & b int-Konstruktor \\
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\textbf{38}: & c Copy-Konstruktor & d Konstruktor & e Konstruktor \\
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\textbf{39}: & d int-Zuweisung \\
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\textbf{40}: & T Copy-Konstruktor & T Addition & U int-Konstruktor & V Copy-Konstruktor
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& U Destruktor \\
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& W Copy-Konstruktor & V Destruktor & d Zuweisung & W Destruktor & T Destruktor\\
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\textbf{41}: & d Addition & T int-Konstruktor & U Copy-Konstruktor & T Destruktor & U Addition \\
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& V int-Konstruktor & W Copy-Konstruktor & V Destruktor & e Zuweisung & W Destruktor\\
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& U Destruktor \\
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\textbf{42}: & e Destruktor & d Destruktor & c Destruktor & b Destruktor & a Destruktor \\
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\end{tabular}
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\end{aufgabe}
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\begin{aufgabe}
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\begin{enumerate}[(a)]
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\item Der Implementierung liegt weiterhin eine einfach verkettete Liste zu Grunde. Konkret
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wird die \lstinline{struct IntListElem} verwendet.
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Es wird ein Zeiger \lstinline{IntListElem* first} auf das erste Listenelement, eine
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Variable \lstinline{int count}, die die Länge der Liste speichert und zwei Hilfsmethoden,
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\lstinline{IntListElem* getListElement(int position)}, die einen Zeiger auf das interne
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Listenelement zurückgibt und \lstinline{void copy(IntList& other)}, die die Listenelemente
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von einer anderen Liste kopiert, verwendet.
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Der leere Konstruktor setzt \lstinline{first} und \lstinline{count} auf 0, genauso wie
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der Destruktor. Dies führt zur Initialisierung bzw. Leerung der Liste. Der Copy-Konstruktor
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bzw. Zuweisungsoperator initialisieren bzw. leeren die Liste ebenfalls zunächst und
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kopieren dann mithilfe der \lstinline{copy} Methode, die Elemente einer zweiten Liste.
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\item
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\begin{lstlisting}[language=C++, title=listclass.cpp, captionpos=b]
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#include<stdio.h>
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// a list element
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struct IntListElem {
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int value; // int value
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IntListElem* next; // pointer to the next element
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};
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// A list of integers
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// Beware: indexing is done starting from 1 as the excercise sheet requests it
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class IntList {
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public:
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// empty constructor, creates an empty list
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IntList();
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// copy constructor, intializes by copying from 'other'
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|
IntList(IntList& other);
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// assignment operator, removes own elements and copies from 'other'
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IntList& operator=(IntList& other);
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// destructor, removes list content
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~IntList();
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// returns the number of elements in the list
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int getCount();
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// returns if the list is empty
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bool isEmpty();
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// prints the list
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void print();
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// inserts 'element' in the beginning of the list
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void insert(int element);
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// inserts 'element' AFTER 'position'
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void insert(int element, int position);
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// removes the element AFTER 'position'
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|
void remove(int position);
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// returns the element AT 'position'
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|
int getElement(int position);
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|
private:
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// pointer to first element
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IntListElem* first;
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// element count
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int count;
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// returns the IntListElem AT 'position'
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|
IntListElem* getListElement(int position);
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// Kopiert die Liste 'other'
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|
void copy(IntList& other);
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|
};
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|
// creates new empty list
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|
IntList::IntList() {
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first = 0;
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|
count = 0;
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|
}
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|
// creates a new list by copying an old one
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|
IntList::IntList(IntList& list) {
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|
copy(list);
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|
}
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|
// Assignment operator
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IntList& IntList::operator=(IntList& other) {
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if (this == &other) { // if assigning to the same object
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|
return *this; // do nothing
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|
}
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|
copy(other); // otherwise copy contents
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return *this;
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}
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|
// destroys the list
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IntList::~IntList() {
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first = 0; // remove the connection to the list elements
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|
count = 0; // reset list count
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|
};
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|
// private helper that copies from 'other' list
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|
void IntList::copy(IntList& other) {
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|
// clear and copy elements
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first = 0;
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|
count = 0;
|
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|
// copy element by element from 'other' to this new list
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for (int i = 1; i <= other.count; i++) {
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insert(other.getElement(i), i-1);
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}
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|
}
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|
// private helper that returns the list element struct AT 'position'
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|
IntListElem* IntList::getListElement(int position) {
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|
IntListElem* current = first;
|
||||||
|
for (int i = 1; i < position; i++) {
|
||||||
|
// if list is not long enough
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|
if (current->next == 0) {
|
||||||
|
// return the last element
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|
return current;
|
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|
}
|
||||||
|
current = current->next;
|
||||||
|
}
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|
return current;
|
||||||
|
}
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|
|
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|
// return element AT 'position'
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|
int IntList::getElement(int position) {
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|
if (position < 1 || position > count) {
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|
printf("Error: Index out of Bounds, no element at position %d\n", position);
|
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|
return -1;
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}
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|
return getListElement(position)->value; // return the value of the element
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}
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// insert 'element' AFTER 'position'
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|
void IntList::insert(int element, int position) {
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|
if (position < 0 || position > count) { // check for invalid positions
|
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|
printf("Error: Index out of Bounds, can't insert.\n");
|
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|
return;
|
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|
}
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|
IntListElem* elem = new IntListElem(); // create a new list element
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|
elem->value = element; // with the given value
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|
if (position == 0) { // insert in the very beginning
|
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|
elem->next = first; // the successor of elem is the old first, now second element
|
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|
first = elem; // make the new element the new first
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|
} else {
|
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|
IntListElem* where = getListElement(position); // find the element to insert after
|
||||||
|
elem->next = where->next; // make the old successor of where now follow elem
|
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|
where->next = elem; // make elem the new successor of where
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|
}
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|
count += 1;
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|
return;
|
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}
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|
// insert 'element' in the very beginning of the list
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|
void IntList::insert(int element) {
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|
insert(element, 0); // insert AFTER position 0
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|
}
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|
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// remove next element AFTER 'position'
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|
void IntList::remove(int position) {
|
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|
if (position < 0 || position >= count) { // check for invalid positions
|
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|
printf("Error: Index out of bounds, can't remove after %d\n", position);
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|
return;
|
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|
}
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|
if (position == 0) { // remove first element
|
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|
first = first->next; // new first is the new element
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} else {
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|
IntListElem* where = getListElement(position); // find the element to remove after
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|
where->next = where->next->next; // remove by skipping the next element of where
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|
}
|
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|
count -= 1; // reduce element count
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|
return;
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}
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|
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|
// check if list is empty
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|
bool IntList::isEmpty() {
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|
return count == 0;
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|
}
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// returns the list's size
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|
int IntList::getCount() {
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return count;
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}
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// print a list of integers
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void IntList::print() {
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printf("["); // opening brackets
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|
IntListElem* current = first;
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|
while (current != 0) { // while not last element
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|
printf("%d", current->value); // print value
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|
if (current->next != 0) {
|
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|
printf(", "); // if not the last element, append a comma
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|
}
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|
current = current->next; // go to next
|
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|
}
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|
printf("]\n"); // closing brackets
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|
}
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|
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|
int main() {
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|
IntList list;
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|
list.insert(30);
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||||||
|
list.insert(20);
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|
list.insert(10);
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|
list.print();
|
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|
|
||||||
|
list.remove(2);
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|
list.print();
|
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|
|
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|
list.insert(30,2);
|
||||||
|
list.print();
|
||||||
|
|
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|
list.insert(40,3);
|
||||||
|
list.print();
|
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|
|
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|
IntList copy(list);
|
||||||
|
copy.print();
|
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|
|
||||||
|
copy.remove(0);
|
||||||
|
copy.print();
|
||||||
|
list.print();
|
||||||
|
|
||||||
|
copy = list;
|
||||||
|
copy.print();
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
\end{lstlisting}
|
||||||
|
\end{enumerate}
|
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|
\end{aufgabe}
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|
|
||||||
|
\end{document}
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@@ -0,0 +1,210 @@
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|
#include<stdio.h>
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|
|
||||||
|
// a list element
|
||||||
|
struct IntListElem {
|
||||||
|
int value; // int value
|
||||||
|
IntListElem* next; // pointer to the next element
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
// A list of integers
|
||||||
|
// Beware: indexing is done starting from 1 as the excercise sheet requests it
|
||||||
|
class IntList {
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
// empty constructor, creates an empty list
|
||||||
|
IntList();
|
||||||
|
|
||||||
|
// copy constructor, intializes by copying from 'other'
|
||||||
|
IntList(IntList& other);
|
||||||
|
|
||||||
|
// assignment operator, removes own elements and copies from 'other'
|
||||||
|
IntList& operator=(IntList& other);
|
||||||
|
|
||||||
|
// destructor, removes list content
|
||||||
|
~IntList();
|
||||||
|
|
||||||
|
// returns the number of elements in the list
|
||||||
|
int getCount();
|
||||||
|
|
||||||
|
// returns if the list is empty
|
||||||
|
bool isEmpty();
|
||||||
|
|
||||||
|
// prints the list
|
||||||
|
void print();
|
||||||
|
|
||||||
|
// inserts 'element' in the beginning of the list
|
||||||
|
void insert(int element);
|
||||||
|
|
||||||
|
// inserts 'element' AFTER 'position'
|
||||||
|
void insert(int element, int position);
|
||||||
|
|
||||||
|
// removes the element AFTER 'position'
|
||||||
|
void remove(int position);
|
||||||
|
|
||||||
|
// returns the element AT 'position'
|
||||||
|
int getElement(int position);
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
// pointer to first element
|
||||||
|
IntListElem* first;
|
||||||
|
// element count
|
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|
int count;
|
||||||
|
|
||||||
|
// returns the IntListElem AT 'position'
|
||||||
|
IntListElem* getListElement(int position);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Kopiert die Liste 'other'
|
||||||
|
void copy(IntList& other);
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
// creates new empty list
|
||||||
|
IntList::IntList() {
|
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|
first = 0;
|
||||||
|
count = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// creates a new list by copying an old one
|
||||||
|
IntList::IntList(IntList& list) {
|
||||||
|
copy(list);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Assignment operator
|
||||||
|
IntList& IntList::operator=(IntList& other) {
|
||||||
|
if (this == &other) { // if assigning to the same object
|
||||||
|
return *this; // do nothing
|
||||||
|
}
|
||||||
|
copy(other); // otherwise copy contents
|
||||||
|
return *this;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
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|
// destroys the list
|
||||||
|
IntList::~IntList() {
|
||||||
|
first = 0; // remove the connection to the list elements
|
||||||
|
count = 0; // reset list count
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
// private helper that copies from 'other' list
|
||||||
|
void IntList::copy(IntList& other) {
|
||||||
|
// clear and copy elements
|
||||||
|
first = 0;
|
||||||
|
count = 0;
|
||||||
|
// copy element by element from 'other' to this new list
|
||||||
|
for (int i = 1; i <= other.count; i++) {
|
||||||
|
insert(other.getElement(i), i-1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// private helper that returns the list element struct AT 'position'
|
||||||
|
IntListElem* IntList::getListElement(int position) {
|
||||||
|
IntListElem* current = first;
|
||||||
|
for (int i = 1; i < position; i++) {
|
||||||
|
// if list is not long enough
|
||||||
|
if (current->next == 0) {
|
||||||
|
// return the last element
|
||||||
|
return current;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
current = current->next;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return current;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// return element AT 'position'
|
||||||
|
int IntList::getElement(int position) {
|
||||||
|
if (position < 1 || position > count) {
|
||||||
|
printf("Error: Index out of Bounds, no element at position %d\n", position);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return getListElement(position)->value; // return the value of the element
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// insert 'element' AFTER 'position'
|
||||||
|
void IntList::insert(int element, int position) {
|
||||||
|
if (position < 0 || position > count) { // check for invalid positions
|
||||||
|
printf("Error: Index out of Bounds, can't insert.\n");
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
IntListElem* elem = new IntListElem(); // create a new list element
|
||||||
|
elem->value = element; // with the given value
|
||||||
|
if (position == 0) { // insert in the very beginning
|
||||||
|
elem->next = first; // the successor of elem is the old first, now second element
|
||||||
|
first = elem; // make the new element the new first
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
IntListElem* where = getListElement(position); // find the element to insert after
|
||||||
|
elem->next = where->next; // make the old successor of where now follow elem
|
||||||
|
where->next = elem; // make elem the new successor of where
|
||||||
|
}
|
||||||
|
count += 1;
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// insert 'element' in the very beginning of the list
|
||||||
|
void IntList::insert(int element) {
|
||||||
|
insert(element, 0); // insert AFTER position 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// remove next element AFTER 'position'
|
||||||
|
void IntList::remove(int position) {
|
||||||
|
if (position < 0 || position >= count) { // check for invalid positions
|
||||||
|
printf("Error: Index out of bounds, can't remove after %d\n", position);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (position == 0) { // remove first element
|
||||||
|
first = first->next; // new first is the new element
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
IntListElem* where = getListElement(position); // find the element to remove after
|
||||||
|
where->next = where->next->next; // remove by skipping the next element of where
|
||||||
|
}
|
||||||
|
count -= 1; // reduce element count
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
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// check if list is empty
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bool IntList::isEmpty() {
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return count == 0;
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}
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// returns the list's size
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int IntList::getCount() {
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return count;
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}
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// print a list of integers
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void IntList::print() {
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printf("["); // opening brackets
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IntListElem* current = first;
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while (current != 0) { // while not last element
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printf("%d", current->value); // print value
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if (current->next != 0) {
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printf(", "); // if not the last element, append a comma
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}
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current = current->next; // go to next
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}
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printf("]\n"); // closing brackets
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}
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int main() {
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IntList list;
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list.insert(30);
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list.insert(20);
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list.insert(10);
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list.print();
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list.remove(2);
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list.print();
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list.insert(30,2);
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list.print();
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list.insert(40,3);
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list.print();
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IntList copy(list);
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copy.print();
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copy.remove(0);
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copy.print();
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list.print();
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copy = list;
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copy.print();
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return 0;
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}
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