ООП Лаба 6

/*
Страница 125, номер 23:
Разработать шаблон списка, реализовав групповые добавления, удаление и замену элементов.
Группа представляется диапазоном итераторов.
Реализовать методы поиска элементов и групп элементов.
Добавить методы комбинирования списков как объединение и пересечение множеств.
*/

#include <iostream>
#include <Windows.h>

using namespace std;

template <typename T>
class List
{
    template <typename T>
    struct Node
    {
        T value;
        Node<T>* pNext;

        Node(T value = T(), Node<T>* pNext = nullptr)
        {
            this->value = value;
            this->pNext = pNext;
        }
    };

    Node<T> *head;
    int size;

public:
    class iterator;
    List();
    List(T);

    void initial(T);
    void add_one(int, iterator);
    void add_group(iterator, int, T);
    void del_one(iterator);
    void del_group(iterator, iterator);
    void rep_group(iterator, iterator);
    bool is_empty();
    int search_value(T);
    void list_union(List<T>, List<T>);
    void list_intersection(List<T>, List<T>);




    iterator begin() const
    {
        return iterator(head);
    }
    iterator end() const
    {
        Node<T>* it = head;
        for (int i = 0; i < size; i++)
            it = it->pNext;
        return iterator(it);

    }
    void output()
    {
        for (iterator it(begin()); it != end(); it++)
        {
            cout << *it << ' ';
        }
    }
    int size_out()
    {
        return size;
    }
};

template <typename T>
class List<T>::iterator
{
    Node<T>* elem;
public:
    iterator(Node<T>* node)
    {
        elem = node;
    }
    bool operator==(const iterator& it)
    {
        return elem == it.elem;
    }

    bool operator!=(const iterator& it)
    {
        return !(*this == it);
    }

    iterator operator++()
    {
        elem = elem->pNext;
        return *this;
    }

    iterator operator++(int)
    {
        iterator tmp = *this;
        elem = elem->pNext;
        return tmp;
    }

    iterator operator+=(int size)
    {
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elem = elem->pNext;
        return *this;
    }

    T& operator*()
    {
        return elem->value;
    }

};




//конструкторы
template <typename T>
List<T>::List()
{
    head = nullptr;
    size = 0;
}
template <typename T>
List<T>::List(T value)
{
    head = new Node<T>(value);
    size = 1;
}




//добавление
template <typename T>
void List<T>::initial(T value)
{
    head = new Node<T>;
    head->value = value;
    size++;
}
template <typename T>
void List<T>::add_one(int elem, iterator it)
{
    Node<T>* tmp = head;
    Node<T>* new_node = new Node<T>(elem);

    if (!is_empty())
    {
        for (iterator it_tmp(begin()); it_tmp != it && tmp->pNext != nullptr; it_tmp++)
            tmp = tmp->pNext;
        new_node->pNext = tmp->pNext;
        tmp->pNext = new_node;
        size++;
    }
    else
    {
        head = new Node<T>(elem);
        head->pNext = nullptr;
        size++;
    }
}
template <typename T>
void List<T>::add_group(iterator it_begin, int n, T value)
{
    iterator it_tmp(it_begin);
    for (int i = 0; i < n; it_tmp++, i++)
    {
        this->add_one(value, it_tmp);
        if (it_tmp == nullptr)
            it_tmp = begin();
    }
}




//удаление
template <typename T>
void List<T>::del_one(iterator it)
{

    if (!is_empty())
    {
        if (it != begin())
        {
            iterator it_tmp(begin());
            Node<T>* tmp = head;
            Node<T>* tmp2 = head;
            for (; it_tmp != it; it_tmp++)
            {
                tmp = tmp->pNext;
            }
            while (tmp2->pNext != tmp)
            {
                tmp2 = tmp2->pNext;
            }
            Node<T>* old_node = tmp;
            tmp2->pNext = old_node->pNext;
            delete[]old_node;
        }
        else if (head->pNext != nullptr)
        {
            Node<T>* old_node = head;
            head = head->pNext;
            it = head;
            delete[] old_node;
        }
        else
        {
            delete[]head;
            it = nullptr;
        }
        size--;
    }
    else cout << "Список пуст" << endl;
}
template <typename T>
void List<T>::del_group(iterator it_begin, iterator it_end)
{
    iterator it_tmp(it_begin);
    iterator it_tmp2(it_begin);
    while (it_tmp != it_end)
    {
        it_tmp2++;
        this->del_one(it_tmp);
        it_tmp = it_tmp2;
    }
}




//замена
template <typename T>
void List<T>::rep_group(iterator it_begin, iterator it_end)
{
    T elem;
    Node<T> *tmp = head;
    iterator it_tmp2(begin());
    while (it_tmp2 != it_begin)
    {
        it_tmp2++;
        tmp = tmp->pNext;
    }
    for (iterator it_tmp(it_begin); it_tmp != it_end; it_tmp++, tmp = tmp->pNext)
    {
        cin >> elem;
        tmp->value = elem;
    }
}



//проверка на пустоту
template <typename T>
bool List<T>::is_empty()
{
    return size == 0;
}




//поиск элемента
template <typename T>
int List<T>::search_value(T value)
{
    Node<T>* it = head;
    int count = 0;
    while (it != nullptr)
    {
        if (it->value == value)
            return count;
        it = it->pNext;
        count++;
    }
    return -1;
}




//объединение и пересечение
template <typename T>
void List<T>::list_union(List<T> list_1, List<T> list_2)
{
    iterator it_begin(list_1.begin());
    iterator it_end(list_1.end());
    iterator it_tmp(list_1.begin());
    iterator it_tmp2(begin());
    for (; it_tmp != it_end; it_tmp++, it_tmp2++)
    {
        this->add_one(*it_tmp, it_tmp2);
        if (it_tmp2 == nullptr)
            it_tmp2 = begin();
    }
    it_begin = list_2.begin();
    it_end = list_2.end();
    it_tmp = list_2.begin();
    for (; it_tmp != it_end; it_tmp++, it_tmp2++)
    {
        this->add_one(*it_tmp, it_tmp2);
        if (it_tmp2 == nullptr)
            it_tmp2 = begin();
    }
}
template <typename T>
void List<T>::list_intersection(List<T> list_1, List<T> list_2)
{
    iterator it_begin1(list_1.begin());
    iterator it_end1(list_1.end());
    iterator it_begin2(list_2.begin());
    iterator it_end2(list_2.end());
    iterator it_tmp(list_1.begin());
    iterator it_tmp2(list_2.begin());
    iterator it_tmp3(begin());
    bool repeat = false;
    for (; it_tmp != it_end1; it_tmp++)
    {
        for (it_tmp2 = list_2.begin(), repeat = false; it_tmp2 != it_end2 && repeat == false; it_tmp2++)
        {
            if (*it_tmp == *it_tmp2)
            {
                this->add_one(*it_tmp, it_tmp3);
                if (it_tmp3 == nullptr)
                    it_tmp3 = begin();
                it_tmp3++;
                repeat = true;
            }
        }
    }
}



int main()
{
    SetConsoleOutputCP(1251);
    SetConsoleCP(1251);

    int q;
    List<int> list_1;
    List<int> list_2;
    List<int> list_3;
    int tmp;
    int n = 0;
    List<int>::iterator it(list_1.begin());
    List<int>::iterator it2(list_1.begin());
    int size = 0;

    do
    {
        cout << "Выберите действие:" << endl;
        cout << "1. Добавить элемент в список" << endl;
        cout << "2. Добавить группу элементов в список" << endl;
        cout << "3. Удалить элемент из списка" << endl;
        cout << "4. Удалить группу элементов из списка" << endl;
        cout << "5. Вывести список" << endl;
        cout << "6. Найти элемент" << endl;
        cout << "7. Объединение двух списков" << endl;
        cout << "8. Пересечение двух списков" << endl;
        cout << "0. Выход" << endl;

        cin >> q;

        switch (q)
        {
        case 1:
            cout << "1. Добавить элемент в список 1" << endl;
            cout << "2. Добавить элемент в список 2" << endl;
            cin >> q;
            switch (q)
            {
            case 1:
                cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                cin >> tmp;
                size = list_1.size_out();
                while (tmp >= size)
                {
                    cout << "Место должно находиться в списке" << endl;
                    cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                    cin >> tmp;
                }
                it = list_1.begin();
                it += tmp;
                cout << "Введите значение элемента:" << endl;
                cin >> tmp;
                list_1.add_one(tmp, it);
                break;
            case 2:
                cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                cin >> tmp;
                size = list_2.size_out();
                while (tmp >= size)
                {
                    cout << "Место должно находиться в списке" << endl;
                    cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                    cin >> tmp;
                }
                it = list_2.begin();
                it += tmp;
                cout << "Введите значение элемента:" << endl;
                cin >> tmp;
                list_2.add_one(tmp, it);
                break;
            }
            break;
        case 2:
            cout << "1. Добавить группу элементов в список 1" << endl;
            cout << "2. Добавить группу элементов в список 2" << endl;
            cin >> q;
            switch (q)
            {
            case 1:
                cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                cin >> tmp;
                size = list_1.size_out();
                while (tmp >= size)
                {
                    cout << "Место должно находиться в списке" << endl;
                    cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                    cin >> tmp;
                }
                it = list_1.begin();
                it += tmp;
                cout << "Введите количество элементов:" << endl;
                cin >> n;
                cout << "Введите значение элемента:" << endl;
                cin >> tmp;
                list_1.add_group(it, n, tmp);
                break;
            case 2:
                cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                cin >> tmp;
                size = list_2.size_out();
                while (tmp >= size)
                {
                    cout << "Место должно находиться в списке" << endl;
                    cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                    cin >> tmp;
                }
                it = list_2.begin();
                it += tmp;
                cout << "Введите количество элементов:" << endl;
                cin >> n;
                cout << "Введите значение элемента:" << endl;
                cin >> tmp;
                list_2.add_group(it, n, tmp);
                break;
            }
            break;
        case 3:
            cout << "1. Удалить элемент из списка 1" << endl;
            cout << "2. Удалить элемент из списка 2" << endl;
            cin >> q;
            switch (q)
            {
            case 1:
                cout << "Введите место удаляемого элемента:" << endl;
                cin >> tmp;
                size = list_1.size_out();
                while (tmp >= size)
                {
                    cout << "Место должно находиться в списке" << endl;
                    cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                    cin >> tmp;
                }
                it = list_1.begin();
                it += tmp;
                list_1.del_one(it);
                break;
            case 2:
                cout << "Введите место удаляемого элемента:" << endl;
                cin >> tmp;
                size = list_2.size_out();
                while (tmp >= size)
                {
                    cout << "Место должно находиться в списке" << endl;
                    cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                    cin >> tmp;
                }
                it = list_2.begin();
                it += tmp;
                list_2.del_one(it);
                break;
            }
            break;
        case 4:
            cout << "1. Удалить группу элементов из списка 1" << endl;
            cout << "2. Удалить группу элементов из списка 2" << endl;
            cin >> q;
            switch (q)
            {
            case 1:
                cout << "Введите начало диапазона удаления:" << endl;
                cin >> tmp;
                size = list_1.size_out();
                while (tmp >= size)
                {
                    cout << "Место должно находиться в списке" << endl;
                    cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                    cin >> tmp;
                }
                it = list_1.begin();
                it += tmp;
                cout << "Введите конец диапазона удаления:" << endl;
                cin >> tmp;
                size = list_1.size_out();
                while (tmp >= size)
                {
                    cout << "Место должно находиться в списке" << endl;
                    cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                    cin >> tmp;
                }
                it2 = list_1.begin();
                it2 += tmp;
                list_1.del_group(it, it2);
                break;
            case 2:
                cout << "Введите начало диапазона удаления:" << endl;
                cin >> tmp;
                size = list_2.size_out();
                while (tmp >= size)
                {
                    cout << "Место должно находиться в списке" << endl;
                    cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                    cin >> tmp;
                }
                it = list_2.begin();
                it += tmp;
                cout << "Введите конец диапазона удаления:" << endl;
                cin >> tmp;
                size = list_2.size_out();
                while (tmp >= size)
                {
                    cout << "Место должно находиться в списке" << endl;
                    cout << "Введите место вставки элемента:" << endl;
                    cin >> tmp;
                }
                it2 = list_2.begin();
                it2 += tmp;
                list_2.del_group(it, it2);
                break;
            }
            break;
        case 5:
            cout << "1. Вывести список 1" << endl;
            cout << "2. Вывести список 2" << endl;
            cin >> q;
            switch (q)
            {
            case 1:
                cout << "Список 1: ";
                list_1.output();
                cout << endl;
                break;
            case 2:
                cout << "Список 2: ";
                list_2.output();
                cout << endl;
                break;
            }
            break;
        case 6:
            cout << "1. Поиск в списке 1" << endl;
            cout << "2. Поиск в списке 2" << endl;
            cin >> q;
            switch (q)
            {
            case 1:
                cout << "Введите значение элемента:" << endl;
                cin >> tmp;
                if (list_1.search_value(tmp) == -1)
                    cout << "Такого элемента нет в списке" << endl;
                else cout << "Номер элемента: " << list_1.search_value(tmp) << endl;
                break;
            case 2:
                cout << "Введите значение элемента:" << endl;
                cin >> tmp;
                if (list_2.search_value(tmp) == -1)
                    cout << "Такого элемента нет в списке" << endl;
                else cout << "Номер элемента: " << list_2.search_value(tmp) << endl;
                break;
            }
            break;
        case 7:
            list_3.list_union(list_1, list_2);
            cout << "Список 3: ";
            list_3.output();
            cout << endl;
            break;
        case 8:
            list_3.list_intersection(list_1, list_2);
            cout << "Список 3: ";
            list_3.output();
            cout << endl;
            break;
        case 0:
            break;
        }
    } while (q != 0);
}