C++?實(shí)現(xiàn)單鏈表創(chuàng)建、插入和刪除
更新時(shí)間:2022年07月13日 09:38:38 作者:Jeff_
這篇文章主要介紹了C++?實(shí)現(xiàn)單鏈表創(chuàng)建、插入和刪除方式,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教
C++單鏈表創(chuàng)建、插入和刪除
這里僅提供一種思路。
#include <iostream> #include <stdio.h> #include <string> #include <conio.h> /** * cstdio是將stdio.h的內(nèi)容用C++頭文件的形式表示出來(lái)。 *stdio.h是C標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)中的頭文件,即:standard buffered input&output。 *提供基本的文字的輸入輸出流操作(包括屏幕和文件等)。 */ /** *conio是Console Input/Output(控制臺(tái)輸入輸出)的簡(jiǎn)寫,其中定義了通過(guò)控制臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出的函數(shù), *主要是一些用戶通過(guò)按鍵盤產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)操作,比如getch()()函數(shù)等等。 */ using namespace std; struct node { int data; node *next; }; typedef struct node node, *list; // 創(chuàng)建單鏈表 node *creat() { node *head, *p; head = new node; p = head; int x, cycle = 1; while (cycle) { cout << "Please input the data for single linker : "; cin >> x; if (x != 0) { node *s = new node; s->data = x; cout << "Input data : " << x << endl; p->next = s; p = s; } else { cycle = 0; cout << "Input done! " << endl; } } head = head->next; p->next = NULL; //cout << "\nFirst data of single linker is " << head->data << endl; return head; } // 單鏈表測(cè)長(zhǎng) int length(node *head) { int n = 0; node *p = head; while (p != NULL) { p = p->next; n++; } return n; } // 單鏈表打印 void printL(node *head) { node *p = head; while (p != NULL) { cout << "Single Linker data is " << p->data << endl; p = p->next; } } // 單鏈表插入 node *insert(node *head, int num) { node *p0, *p1, *p2; p1 = head; p2 = new node; p0 = new node; // 插入節(jié)點(diǎn) p0->data = num;// 插入數(shù)據(jù) while (p0->data > p1->data && p1->next != NULL) { p2 = p1; p1 = p1->next;// p0,p1和p2位置: p2->p1->p0 } if (p0->data <= p1->data) { if (p1 == head) {// 頭部前段插入 p0和p1位置: p0->p1->... head = p0; p0->next = p1; } else {// 插入中間節(jié)點(diǎn) p0,p1和p2位置: p2-> p0 -> p1 p2->next = p0; p0->next = p1; } } else { // 尾部插入節(jié)點(diǎn) p0,p1和p2位置: p2->p1->p0->NULL p1->next = p0; p0->next = NULL; } return head; } // 單鏈表刪除 node *del(node *head, int num) { node *p1, *p2; p2 = new node; p1 = head; while (num != p1->data && p1->next != NULL) { p2 = p1; p1 = p1->next;// p1和p2位置: p2->p1 } if (num == p1->data) { if (p1 == head)// 刪除頭節(jié)點(diǎn) { head = p1->next; delete p1; } else { p2->next = p1->next; delete p1; } } else { cout << num << " could not been found in the current single linker!" << endl; } return head; } //=============插入排序==================== node *insertSort( node *head ) { node *p1, *prep1, *p2, *prep2, *temp; prep1 = head->next; p1 = prep1->next; //prep1和p1是否需要手動(dòng)后移 bool flag; while (p1 != NULL) { flag = true; temp = p1; //由于是單向鏈表,所以只能從頭部開(kāi)始檢索 for (prep2 = head, p2 = head->next; p2 != p1; prep2 = prep2->next, p2 = p2->next) { //發(fā)現(xiàn)第一個(gè)較大值 if (p2->data > p1->data) { p1 = p1->next; prep1->next = p1; prep2->next = temp; temp->next = p2; flag = false; break; } } //手動(dòng)后移prep1和p1 if (flag) { prep1 = prep1->next; p1 = p1->next; } } return head; } int main() { cout << "***創(chuàng)建單鏈表***" << endl; node *head = creat(); cout << endl; cout << "***計(jì)算鏈表長(zhǎng)***" << endl; int n = length(head); cout << "The length of input single linker is " << n << "." << endl; cout << endl; cout << "***打印單鏈表***" << endl; printL(head); cout << endl; cout << "****插入節(jié)點(diǎn)****" << endl; cout << "Please input the data for inserting operate : "; int inData; cin >> inData; head = insert(head, inData); printL(head); cout << endl; cout << "****刪除節(jié)點(diǎn)****" << endl; cout << "Please input the data for deleting operate : "; int outData; cin >> outData; head = del(head, outData); printL(head); cout << endl; cout << "****進(jìn)行排序****" << endl; //第一位地址可以存放指示器,從第二位開(kāi)始保存數(shù)據(jù) node *mylist = new node[sizeof(node)]; mylist->data = 0; mylist->next = NULL; int len = length(head); int i = 0; node * cur = mylist; node *headcopy = head; while (len--) { //node * newNode = (node *)malloc(sizeof(node)); node *newNode = new node[sizeof(node)]; newNode->data = headcopy->data; newNode->next = NULL; cur->next = newNode; cur = cur->next; headcopy=headcopy->next; } head = insertSort(mylist); head = del(head, 0); printL(head); return 0; }
1.頭節(jié)點(diǎn)插入和刪除結(jié)果
2.中間節(jié)點(diǎn)插入和刪除結(jié)果
3.尾結(jié)點(diǎn)插入和刪除結(jié)果
C++單鏈表(帶頭結(jié)點(diǎn))
總結(jié)歸納
- 頭結(jié)點(diǎn)可以沒(méi)有,頭指針必須有。訪問(wèn)整個(gè)鏈表,是用過(guò)遍歷頭指針來(lái)進(jìn)行的。
- 這里沒(méi)有特別的設(shè)置一個(gè)頭指針,因?yàn)楫?dāng)指針指向整個(gè)鏈表 L 時(shí),該指針的實(shí)現(xiàn)效果就是頭指針。
- 關(guān)于函數(shù)中引用的問(wèn)題,實(shí)際上對(duì)于帶頭結(jié)點(diǎn)的絕大部分操作,是不需要引用的,因?yàn)閷?duì)于鏈表的任何操作,傳入的實(shí)際上都是頭指針(頭結(jié)點(diǎn)),通過(guò)頭指針的遍歷訪問(wèn)后繼結(jié)點(diǎn)。所以,無(wú)論是插入刪除還是修改,都不涉及頭指針的改變。但如果是不帶頭指針的單鏈表操作,就需要添加引用,因?yàn)楫?dāng)插入或刪除第一個(gè)位置的元素時(shí),會(huì)涉及頭指針的修改,此時(shí)的頭指針就是鏈表的第一個(gè)元素。
- 不帶頭結(jié)點(diǎn)的單鏈表,即單鏈表的第一個(gè)結(jié)點(diǎn)就存儲(chǔ)數(shù)據(jù),頭指針也指向第一個(gè)結(jié)點(diǎn);帶頭結(jié)點(diǎn)的單鏈表,第一個(gè)結(jié)點(diǎn)是頭結(jié)點(diǎn),不存儲(chǔ)數(shù)據(jù),從頭結(jié)點(diǎn)的 next 開(kāi)始存儲(chǔ),頭指針可以從頭結(jié)點(diǎn)的 next 開(kāi)始遍歷。
- 對(duì)于結(jié)點(diǎn)的前插操作,找到對(duì)應(yīng)位置的結(jié)點(diǎn),設(shè)新結(jié)點(diǎn)為該節(jié)點(diǎn)的后繼結(jié)點(diǎn),將該結(jié)點(diǎn)的 data 后移至新結(jié)點(diǎn)的 data,以此來(lái)模擬結(jié)點(diǎn)的后移,并且時(shí)間復(fù)雜度為 O(1),我愿稱之為“偷天換日”。
- 如果采用尾插法創(chuàng)建單鏈表,可以設(shè)置一個(gè)尾指針,指向單鏈表末尾,這樣就不用每次都通過(guò)遍歷找到最后一個(gè)結(jié)點(diǎn),但每插入一個(gè)都要更新尾指針。這樣的時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。
- 在 DeleteNode 函數(shù)中(刪除指定結(jié)點(diǎn)),存在一處 bug ,當(dāng)刪除結(jié)點(diǎn)為最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)時(shí),由于該結(jié)點(diǎn)沒(méi)有后繼結(jié)點(diǎn),該函數(shù)會(huì)報(bào)錯(cuò),初步認(rèn)為只能通過(guò) DeleteNextLNode函數(shù)(刪除p結(jié)點(diǎn)的后繼結(jié)點(diǎn))來(lái)實(shí)現(xiàn)刪除最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)的操作。
- 大多數(shù)情況下,單鏈表的查詢、插入、刪除的平均時(shí)間復(fù)雜度都是O(n),因?yàn)橐闅v頭結(jié)點(diǎn)開(kāi)始查找。但如果對(duì)指定結(jié)點(diǎn)進(jìn)行插入和刪除,則時(shí)間復(fù)雜度為O(1),因?yàn)椴恍枰偻ㄟ^(guò)遍歷找到指定的結(jié)點(diǎn)。要具體分析。
- 如果不帶頭結(jié)點(diǎn)的單鏈表,則對(duì)表頭的操作(插入和刪除)要特殊處理,例如 List_HeadInsert(頭插法創(chuàng)建單鏈表)、ListInsert(按位序插入)。每次插入后都要更新頭指針,而對(duì)于帶頭結(jié)點(diǎn)的單鏈表,它的頭指針指向永遠(yuǎn)是頭結(jié)點(diǎn),只需要修改頭結(jié)點(diǎn)的后繼就可以完成插入。
代碼實(shí)現(xiàn)
#include <iostream> #include <stdio.h> #include <string> using namespace std; // 單鏈表結(jié)點(diǎn) struct LNode { int data; // 數(shù)據(jù)域 LNode *next; // 指針域 }; typedef LNode LNode; // LNode表示單鏈表的一個(gè)結(jié)點(diǎn) typedef LNode *LinkList; // LinkList表示一個(gè)單鏈表 // 初始化單鏈表 void InitList(LinkList &L) { L = new LNode; // L = (LNode *)malloc(sizeof(LNode)); L->next = NULL; } // 判斷單鏈表是否為空 bool Empty(LinkList &L) { if (L->next == NULL) { return true; } else { return false; } } // 獲取單鏈表長(zhǎng)度 int GetLength(LinkList &L) { LNode *p = L->next; int length = 0; while (p != NULL) { p = p->next; length++; } return length; } // 按位查找:查找第i個(gè)結(jié)點(diǎn) LNode *GetElem(LinkList &L, int i) { if (i < 0) { return NULL; // i值不合法 } LNode *p = L; int j = 0; while (p != NULL && j < i) { p = p->next; j++; } return p; } // 按值查找:查找數(shù)據(jù)域?yàn)閑的結(jié)點(diǎn) LNode *GetLNode(LinkList &L, int e) { LNode *p = L->next; while (p != NULL && p->data != e) { p = p->next; } return p; } // 頭插法建立單鏈表 LinkList List_HeadInsert(LinkList &L) { int e; cin >> e; while (e != 9999) { LNode *s = new LNode; s->data = e; s->next = L->next; L->next = s; cin >> e; } return L; } // 尾插法建立單鏈表 LinkList List_TailInsert(LinkList &L) { LNode *r = L; // r為尾指針 int e; cin >> e; while (e != 9999) { LNode *s = new LNode; s->next = r->next; s->data = e; r->next = s; r = s; // 將r置為新的尾指針 cin >> e; } r->next = NULL; // 尾指針的next置為NULL return L; } // 前插操作:在p結(jié)點(diǎn)之前插入數(shù)據(jù)e bool InsertPriorNode(LNode *p, int e) { if (p == NULL) { return false; } LNode *s = new LNode; s->next = p->next; s->data = p->data; // 數(shù)據(jù)后移,模擬結(jié)點(diǎn)后移 p->next = s; p->data = e; // 將前結(jié)點(diǎn)置為新插入的結(jié)點(diǎn) return true; } // 后插操作:在p結(jié)點(diǎn)之后插入數(shù)據(jù)e bool InsertNextNode(LNode *p, int e) { if (p == NULL) { return false; } LNode *q = new LNode; q->data = e; q->next = p->next; p->next = q; return true; } // 按位序插入 bool InserstList(LinkList &L, int i, int e) { if (i < 1) { // i值不合法 return false; } LNode *p = GetElem(L, i - 1); // 遍歷查找i-1個(gè)結(jié)點(diǎn) InsertNextNode(p, 5244); // 使用后插法 /* // 使用前插法,達(dá)到同樣效果 LNode *p = GetElem(L, i); InsertPriorNode(p, 5244); */ return true; } // 刪除p結(jié)點(diǎn)的后繼結(jié)點(diǎn) bool DeleteNextDNode(LNode *p) { if (p == NULL || p->next == NULL) { return false; } LNode *s = new LNode; s = p->next; p->next = s->next; delete s; return true; } // 刪除指定結(jié)點(diǎn) bool DeleteNode(LNode *p) { if (p == NULL) { return false; } LNode *s = new LNode; s = p->next; // q指向被刪除結(jié)點(diǎn) p->data = s->data; // 數(shù)據(jù)前移,模擬結(jié)點(diǎn)前移 p->next = s->next; // 斷開(kāi)與被刪除結(jié)點(diǎn)的聯(lián)系 delete s; return true; } // 按位序刪除 bool ListDelte(LinkList &L, int i, int &e) { if (i < 1) { return false; } /* // 按結(jié)點(diǎn)刪除,實(shí)現(xiàn)同樣效果 LNode *p = GetElem(L, i); // 被刪除結(jié)點(diǎn) e = p->data; DeleteNode(p); */ LNode *p = GetElem(L, i - 1); e = p->next->data; DeleteNextDNode(p); // 刪除前一結(jié)點(diǎn)的后繼結(jié)點(diǎn) return true; } // 遍歷單鏈表 void TraverseList(LinkList &L) { if (L->next == NULL) { return; } LNode *p = L->next; // 指向頭指針 while (p != NULL) { cout << p->data << " "; p = p->next; } cout << endl; } int main() { LinkList L; InitList(L); L = List_TailInsert(L); // 尾插法 // L = List_HeadInsert(L); // 頭插法 TraverseList(L); InserstList(L, 1, 5244); TraverseList(L); int e = -1; ListDelte(L, 3, e); cout << "被刪除的值:" << e << endl; TraverseList(L); cout << "長(zhǎng)度:" << GetLength(L) << endl; return 0; }
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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