一、单链表的定义
线性表的链式存储又称为单链表,它是指通过一组任意的存储单元来存储线性表中的数据元素。为了建立数据元素之间的线性关系,对每个链表结点,除存放元素自身的信息外,还需要存放一个指向其后继的指针。
单链表中结点类型的描述如下:
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typedef struct LNode{ // 定义单链表节点类型 ElemType data; // 数据域 struct LNode* next; // 指针域 };LNode, *LinkList; |
二、单链表的基本操作的实现
1.初始化
单链表的初始化操作就是构造一个空表。
具体代码:
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// 初始化单链表 void InitList(LinkList &L) // 构造一个空的单链表L { L= new LNode; // 生成新节点作为头节点,用头指针L指向头节点 L->next=NULL; // 头节点的指针域置空 } |
2.取值
和顺序表不同,在链表中并没有存储在物理相邻的单元中。所以我们只能从链表的首节点出发,顺着链域next逐个节点向下访问。
具体代码:
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// 单链表的取值 bool GetElem(LinkList L, int i, ElemType &e) { LinkList p=L->next; int j=1; // 初始化,p指向首元节点,计数器j初值为1 while (p&&j<i) // 顺着链域向后查找,直到p为空或p指向第i个元素 { p=p->next; // p指向下一个节点 ++j; // 计数器j相应加1 } if (!p||j>i) return false ; // i值不合法 e=p->data; // 取第i个节点的数据域 return true ; } |
3.查找
从链表的首元节点出发,依次将节点值和给定值e进行比较,返回查找结果。
具体代码:
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//单链表的查找 bool LocateElem(LinkList L, LNode*& p, ElemType e) { //在单链表中查找第一个数据为e的结点 p = L->next; //p指向首元结点 while (p && p->data != e) { p = p->next; } if (p) { return true ; } return false ; } |
4.插入
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// 单链表的插入 bool ListInsert(LinkList &L, int i, ElemType e) { LinkList p = L; LNode* s; int j = 0; while (p && j < i - 1) //p指向第i-1个结点 { p = p->next; j++; } if (!p || i < 1) //i大于表长+1或小于1,插入位置不合法 { return false ; } s = new LNode; s->data = e; s->next = p->next; p->next = s; return true ; } |
5.删除
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//单链表的删除 bool ListDelete(LinkList& L, int i, ElemType& e) { //将单链表的第i个结点删除 LinkList p = L; LNode* q; int j = 0; while (p->next && j < i - 1) //p指向第i-1个结点 { p = p->next; j++; } if (!(p->next) || i < 1) //i大于表长或小于1,删除位置不合法 { return false ; } q = p->next; //临时保存被删结点的地址以备释放 p->next = q->next; e = q->data; //保存被删结点的数据 delete q; //释放被删结点的空间 return true ; } |
三、完整代码
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#include<iostream> using namespace std; #define ElemType int typedef struct LNode{ // 定义单链表节点类型 ElemType data; // 数据域 struct LNode* next; // 指针域 }LNode,*LinkList; // 初始化单链表 void InitList(LinkList &L) // 构造一个空的单链表L { L= new LNode; // 生成新节点作为头节点,用头指针L指向头节点 L->next=NULL; // 头节点的指针域置空 } //单链表的创建 void CreateList_H(LinkList& L) //前插法创建单链表 { //创建一个长度为n的单链表L,逆序位插入 int n; LNode *p; cout << "请输入创建的单链表长度:" << endl; cin >> n; for ( int i = 0; i < n; i++) { p = new LNode; cout << "请输入插入的第" << i + 1 << "个数据值" << endl; cin >> p->data; p->next = L->next; L->next = p; } } // 单链表的取值 bool GetElem(LinkList L, int i, ElemType &e) { LinkList p=L->next; int j=1; // 初始化,p指向首元节点,计数器j初值为1 while (p&&j<i) // 顺着链域向后查找,直到p为空或p指向第i个元素 { p=p->next; // p指向下一个节点 ++j; // 计数器j相应加1 } if (!p||j>i) return false ; // i值不合法 e=p->data; // 取第i个节点的数据域 return true ; } //单链表的查找 bool LocateElem(LinkList L, LNode*& p, ElemType e) { //在单链表中查找第一个数据为e的结点 p = L->next; //p指向首元结点 while (p && p->data != e) { p = p->next; } if (p) { return true ; } return false ; } // 单链表的插入 bool ListInsert(LinkList &L, int i, ElemType e) { LinkList p = L; LNode* s; int j = 0; while (p && j < i - 1) //p指向第i-1个结点 { p = p->next; j++; } if (!p || i < 1) //i大于表长+1或小于1,插入位置不合法 { return false ; } s = new LNode; s->data = e; s->next = p->next; p->next = s; return true ; } //单链表的删除 bool ListDelete(LinkList& L, int i, ElemType& e) { //将单链表的第i个结点删除 LinkList p = L; LNode* q; int j = 0; while (p->next && j < i - 1) //p指向第i-1个结点 { p = p->next; j++; } if (!(p->next) || i < 1) //i大于表长或小于1,删除位置不合法 { return false ; } q = p->next; //临时保存被删结点的地址以备释放 p->next = q->next; e = q->data; //保存被删结点的数据 delete q; //释放被删结点的空间 return true ; } |
四、测试一下代码
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#include<iostream> using namespace std; #define ElemType int //************************单链表的存储结构******************** typedef struct LNode { ElemType data; //结点的数据域 struct LNode* next; //结点的指针域 }LNode, * LinkList; //LinkList为指向结构体LNode的指针类型 //***********************单链表的基本操作函数****************** //单链表的初始化 void InitList(LinkList& L) { //构造一个空的单链表 L = new LNode; L->next = NULL; } //单链表的创建 void CreateList_H(LinkList& L) //前插法创建单链表 { //创建一个长度为n的单链表L,逆序位插入 int n; LNode* p; cout << "请输入创建的单链表长度:" << endl; cin >> n; for ( int i = 0; i < n; i++) { p = new LNode; cout << "请输入插入的第" << i + 1 << "个数据值" << endl; cin >> p->data; p->next = L->next; L->next = p; } } void CreateList_R(LinkList& L) //后插法创建单链表 { //创建一个长度为n的单链表L,正序位插入 int n; LNode* p, * r; r = L; //尾指针r指向头结点 cout << "请输入创建的单链表长度:" << endl; cin >> n; for ( int i = 0; i < n; i++) { p = new LNode; cout << "请输入插入的第" << i + 1 << "个数据值" << endl; cin >> p->data; p->next = NULL; r->next = p; r = p; } } //单链表的插入 bool ListInsert(LinkList& L, int i, ElemType e) { //在带头结点的单链表L的第i个结点前插入新结点 LinkList p = L; LNode* s; int j = 0; while (p && j < i - 1) //p指向第i-1个结点 { p = p->next; j++; } if (!p || i < 1) //i大于表长+1或小于1,插入位置不合法 { return false ; } s = new LNode; s->data = e; s->next = p->next; p->next = s; return true ; } //单链表的删除 bool ListDelete(LinkList& L, int i, ElemType& e) { //将单链表的第i个结点删除 LinkList p = L; LNode* q; int j = 0; while (p->next && j < i - 1) //p指向第i-1个结点 { p = p->next; j++; } if (!(p->next) || i < 1) //i大于表长或小于1,删除位置不合法 { return false ; } q = p->next; //临时保存被删结点的地址以备释放 p->next = q->next; e = q->data; //保存被删结点的数据 delete q; //释放被删结点的空间 return true ; } //单链表的取值 bool GetElem(LinkList L, int i, ElemType& e) { //获取单链表中第i个结点的数据 LinkList p = L; int j = 0; while (p->next && j < i - 1) //p指向第i-1个结点 { p = p->next; j++; } if (!(p->next) || i < 1) //i大于表长或小于1,第i个结点不存在 { return false ; } e = p->next->data; //获取第i个结点的数据 return true ; } //单链表的查找 bool LocateElem(LinkList L, LNode*& p, ElemType e) { //在单链表中查找第一个数据为e的结点 p = L->next; //p指向首元结点 while (p && p->data != e) { p = p->next; } if (p) { return true ; } return false ; } //*********************************单链表的基本功能函数****************************** //1、插入 void ListInsert(LinkList& L) { ElemType e; int i; bool flag; cout << "请输入要插入的数据:" << endl; cin >> e; cout << "请输入要插入的位置:" << endl; cin >> i; flag = ListInsert(L, i, e); if (flag) cout << "插入成功!" << endl; else cout << "位置不对,插入失败!" << endl; } //2、删除 void ListDelete(LinkList& L) { ElemType e; int i; bool flag; cout << "请输入要删除数据的位置:" << endl; cin >> i; flag = ListDelete(L, i, e); if (flag) cout << "删除成功,删除的数据为:" << e << endl; else cout << "位置不对,删除失败!" << endl; } //3、取值 void GetElem(LinkList L) { ElemType e; int i; bool flag; cout << "请输入要获取数据的位置:" << endl; cin >> i; flag = GetElem(L, i, e); if (flag) cout << "获取的数据为:" << e << endl; else cout << "位置不对,获取数据失败!" << endl; } //4、查找 void LocateElem(LinkList L) { ElemType e; LNode* p = NULL; bool flag; cout << "请输入要查找的数据:" << endl; cin >> e; flag = LocateElem(L, p, e); if (flag) cout << "查找成功,该数据的地址为:" << p << endl; else cout << "查找失败!" << endl; } //5、判空 void ListEmpty(LinkList L) { if (L->next) cout << "链表不为空!" << endl; else cout << "链表为空!" << endl; } //6、求长 void ListLength(LinkList L) { LinkList p = L->next; //p指向第一个结点 int i = 0; while (p) //遍历单链表,统计结点数 { i++; p = p->next; } cout << "链表的长度为:" << i << endl; } //7、清空 void ClearList(LinkList& L) { LNode* p, * q; p = L->next; while (p) //从首元结点开始,依次删除 { q = p->next; delete p; p = q; } L->next = NULL; //头结点指针域置空 } //8、销毁 void DestroyList(LinkList& L) { LNode* p; while (L) //从头结点开始依次删除 { p = L; L = L->next; delete p; } } //9、打印 void PrintList(LinkList L) { LinkList p = L->next; //p指向第一个结点 int i = 0; while (p) //遍历单链表 { i++; cout << "链表第" << i << "个数据为:" << p->data << endl; p = p->next; } } //菜单 void menu() { cout << "***************************************************************************" << endl; cout << "***********************************1、插入*********************************" << endl; cout << "***********************************2、删除*********************************" << endl; cout << "***********************************3、取值*********************************" << endl; cout << "***********************************4、查找*********************************" << endl; cout << "***********************************5、判空*********************************" << endl; cout << "***********************************6、求长*********************************" << endl; cout << "***********************************7、清空*********************************" << endl; cout << "***********************************8、销毁*********************************" << endl; cout << "***********************************9、打印*********************************" << endl; cout << "***********************************0、退出*********************************" << endl; cout << "***************************************************************************" << endl; } int main() { LinkList L; InitList(L); int select; cout << "请先创建单链表:1、前插法! 2、后插法!" << endl; cin >> select; switch (select) { case 1: //插入 CreateList_H(L); system ( "pause" ); //按任意键继续 break ; case 2: //删除 CreateList_R(L); system ( "pause" ); break ; default : cout << "输入有误,创建失败!" << endl; system ( "pause" ); break ; } while (1) { system ( "CLS" ); //清屏操作 menu(); cout << "请输入菜单序号:" << endl; cin >> select; switch (select) { case 1: //插入 ListInsert(L); system ( "pause" ); //按任意键继续 break ; case 2: //删除 ListDelete(L); system ( "pause" ); break ; case 3: //取值 GetElem(L); system ( "pause" ); break ; case 4: //查找 LocateElem(L); system ( "pause" ); break ; case 5: //判断链表是否为空 ListEmpty(L); system ( "pause" ); break ; case 6: //求单链表的长度 ListLength(L); system ( "pause" ); break ; case 7: //清空 ClearList(L); system ( "pause" ); break ; case 8: //销毁 DestroyList(L); system ( "pause" ); return 0; break ; case 9: //打印 PrintList(L); system ( "pause" ); break ; case 0: cout << "欢迎下次使用!" << endl; //退出 system ( "pause" ); return 0; break ; default : cout << "菜单序号输入有误!" << endl; system ( "pause" ); break ; } } system ( "pause" ); return 0; } |
以上就是C++数据结构之单链表的实现的详细内容,更多关于C++单链表的资料请关注服务器之家其它相关文章!
原文链接:https://blog.csdn.net/Kinght_123/article/details/125065824