Добавление значения в односвязный список

Ваш главный недостаток дизайна здесь выглядит следующим образом: вы переходите к концу своего списка и берете его оттуда, но конец имеет значение null, поэтому вам нужно вернуться назад, чтобы найти что-то, что не является нулевым. Например (основной пример)

Node<T>* last = head;
for(Node<T>* ptr = head->next; ptr != NULL ; ptr = ptr->next){
    last = ptr;
    //do something
}

Поэтому, когда цикл закончен, вы знаете, что если ptr==NULL то last - это хвост вашего списка, и все, что вы хотите добавить, должно следовать за ним.

Это также проблема в трех строках кода после цикла for: если я правильно вас понимаю, в случае, если нет дубликата, вы выполняете итерацию до тех пор, пока ptr будет NULL. Поэтому при выходе из ptr->next произойдет сбой. Это означает, что при добавлении элемента, если этот элемент отсутствует в списке, ваша функция не работает (по дизайну, а не случайно).

Попробуйте что-то вроде этого:

template<typename T>
void SLList<T>::add(const T& val) {
    Node<T>* prev = head;
    for (Node<T>* ptr = head->next; ptr; ptr = ptr->next) {
        if (ptr->data == val) {
            std::cout << "Duplicate: " << val << '\n';
            return;
        }
        prev = ptr;
    }
    prev->next = new Node<T>(val);
}

У вас здесь пара вариантов. Наиболее распространенным является то, что вы установили head указатель на nullptr, пока вы не добавить узел. В этом случае у вас просто не было (или нужно) фиктивного узла вообще.

Другая возможность - создать список, изначально содержащий фиктивный узел. Это может немного упростить остальную часть кода, поскольку это позволяет избежать наличия специального кода случая для добавления первого узла в пустой список. Вы также можете использовать фиктивный узел как "дозорный", содержащий некоторый элемент данных, который не разрешен во всей остальной части списка. При правильных обстоятельствах это может упростить прохождение списка, позволяя вам просматривать только содержащиеся данные, а не проверять нулевой указатель, сигнализирующий о конце списка. Первым примером является список чисел с плавающей запятой, которые вы сохраняете в отсортированном порядке, с фиктивным узлом, содержащим infinity. В этом случае найти число можно упростить из:

while (ptr != nullptr && ptr->data < search_item) {
    // ...
    ptr=ptr->next;
}

...чтобы просто:

while (ptr->data < search_item) {
    // ...
    ptr = ptr->next;
}

infinity в конце списка гарантирует, что если ничего больше в списке больше, чем search_item, фиктивный узел будет (хотя для этого явно требуется, чтобы вы не вставляли элемент в список с infinity качестве его значения).

Это, однако, отличается от использования, которое вы предлагаете в вопросе, - это требует, чтобы фиктивный узел всегда оставался последним в списке, поэтому после него вы никогда ничего не вставляете. По крайней мере, по моему опыту, это чаще встречается, чем фиктивный узел, который всегда находится в начале списка.

ГЛАВА

Когда список пуст, голова должна быть NULL. Это происходит при создании или после добавления и удаления равного количества узлов. Во всех других ситуациях голова должна быть не-NULL, и она должна указывать на первый добавленный узел.

ADD (типичный)

Node * ptr = new Node;
ptr->next = head;
head = ptr;

ADD (только не дубликат)

bool const exists = std::find( list, element );
if( ! exists ) {
    Node * ptr = new Node;
    ptr->next = head;
    head = ptr;
}