链表作为计算机中,经典的数据结构.

也是程序员的基本功,如果你连链表都不会写,那么最好不要去面试.

它是抽象层面的线性表数据结构,在物理上存储,则并不连续. 

因为new(malloc)出什么地址,是归计算机分配你只能决定申请多少个,而不是申请什么地址.

附双向不循环链表原理图(使用MicrosoftWindows10自带的pint工具绘制)

//如果图片看不清,推荐使用 imagus插件或者 下载原理图原件

即便代码部分不熟练,只要记的实现原理,便可以说是掌握链表结构了.

链表结构分为多种.

{单向不循环链表,双向不循环链表,单向循环链表,双向循环链表}

如果你从来没写过链表结构,或者学过.

我建议你先理解原理图的大致意思,先自己按照原理,实现出大概.

然后跟着我一起来写

当然,你可以直接下载我写好的成品,但是你不会得到任何的帮助,你只会成为一个三键程序员(Ctrl+C,Ctrl+V).

整个项目源码,下载地址在最下方

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先来定义一个节点类型

注意!我这个是类模板,其中的dataType是为了方便更换数据类型,泛型结构,也是C++中的重要掌握点.

typedef unsigned int uint;
template < typename dataType >
class Node
{
    // Data Area 数据区
    dataType data;
    // Pointer Area 指针区
    Node* after;   // 后指针
    Node* befor;   // 前指针
public:
    Node(dataType data = NULL, Node* after = nullptr, Node* befor = nullptr) : data(data), after(after), befor(befor)
        // 在这地方赋值,是类成员赋初值,也就是构造类成员的时候,直接给值,可以提升效率
    {
        // Constructor 构造函数
         // 如果在这里给类成员变量赋值,则是赋值,也就是先声明定义变量,再到这里赋值
    }
    dataType GetData(void) const    // 函数参数块后面写const 表示这是类内只读函数,不会修改类成员的值
    {
        return this->data;
    }
    Node* GetAfterPointer(void) const
    {
        return this->after;
    }
    Node* GetBeforPointer(void) const
    {
        return this->befor;
    }
    bool SetData(dataType data = NULL);
    bool SetAfterPointer(Node& after = nullptr); // 引用地址(引用的原理,实际上就是指针,只不过写的时候更方便,传参的时候就可以少些一个&符号)
    bool SetBeforPointer(Node& befor = nullptr);
};

template < typename dataType >
bool Node<dataType>::SetData(dataType data)
{
    this->data = data;
    if (this->data == data)
        return true;
    return false;
}

template < typename dataType >
bool Node<dataType>::SetAfterPointer(Node& after)
{
    this->after = &after;
    if (this->after) // 如果this->after不是nullptr返回true
        return true;
    return false; // this->after是nullptr返回false
}

template < typename dataType >
bool Node<dataType>::SetBeforPointer(Node& befor)
{
    this->befor = &befor;
    if (this->befor) // 如果this->befor不是nullptr返回true
        return true;
    return false; // this->befor是nullptr返回false
}

如果你已经理解了原理图中的节点原理,那么这个节点类,你肯定可以理解.

别直接复制,最好自己手动的去敲一遍,这样你会加深理解.

你也可以给他写成struct结构体.

不过C++ 还是写成类比较好

注意!纯C语言,是不允许struct结构体定义成员函数的,反之C++允许结构体定义成员函数.

当我们定义好节点类,就可以手动的去写出一个链表了.

---------------------------------CODEING---------------------------------

  int main(int argc,char* argv[],char* env[])
{
    // 手动编写一个链表结构
    // 拥有3个数据的链表,少了链表编写出现BUG不能直观的反应出来,多了也没必要,3个数据标准链表测试情形
    // Mode 1
    Node<float>headerNode{ 1.f,new Node<float>{2.f,nullptr,&amp;headerNode},nullptr };
    // 因为是构造函数,是为了动态分配而编写,所以手动构建链表,只能做到一层套娃.
    Node<float>node{ 3.f,nullptr,headerNode.GetAfterPointer() }; // header节点的after指针指向的就是第二个节点
    headerNode.GetAfterPointer()-&gt;SetAfterPointer(node);
    // mode 2
    Node<int>node1{ 1 };
    Node<int>node2{ 2 };
    Node<int>node3{ 3 };
    node1.SetAfterPointer(node2);   // 让node1的后指针指向node2
    node2.SetAfterPointer(node3);   // 让node2的后指针指向node3
    node2.SetBeforPointer(node1);   // 让node2的前指针指向node1
    node3.SetBeforPointer(node2);   // 让node3的前指针指向node2
    return 0;
}

手动构建了两个链表,成功链接,这证明我们的Node类,写的是完美的

下载原图

剩下的就很简单了,我们只需要编写一个可以动态分配并链接的LinkList类即可.

---------------------------------CODEING---------------------------------

template < typename dataType >
class LinkList
{
    Node<dataType>* headerNode; // 指向头节点
    Node<dataType>* tailNode;   // 指向尾结点
public:
    explicit LinkList(dataType data) :headerNode(new Node<dataType>{ data }), tailNode(headerNode) // 只构建头节点构造函数
    {
    }
    LinkList(std::vector<dataType>& vecobj):headerNode(nullptr),tailNode(headerNode)
    {
        AddDataVector(vecobj);
    }
    void AddDataVector(std::vector<dataType>& vecobj)   // 可以将这个函数的大部分代码单独封装成一个AddData函数
    {
        auto tmp = headerNode;
        for (uint count = 0; count < vecobj.size(); count++)
        {
            if (!this->headerNode)
            {
                this->headerNode = new Node<dataType>{ vecobj[count] };
                tmp = this->headerNode;
                continue;
            }
            tmp->SetAfterPointer(* new Node<dataType>{vecobj[count]});    // 这地方可能会比较绕,但是如果你真真正正的理解了我画的原理图,那么就很好明白
            tmp->GetAfterPointer()->SetBeforPointer(*tmp);               // 这3行代码,实现tmp指针的位移,和节点连接
            tmp = tmp->GetAfterPointer();                                   // 因为Node类实现的SetPointer函数使用了引用,所以New出来的右值,是一级指针,不匹配,得要降级才可以
        }
        this->tailNode = tmp;
    }
};

这个linklist类只实现了对STL矢量容器内数据的快速添加.

剩下的功能,你可以按照你的需求来进行增减.

比如数据头部插入,数据尾部插入,数据索引,数据删除.

当你会了双向不循环链表后,其余的几种链表类型,你都可以独立的写出来!

源码地址:https://github.com/Babaoxianyu/BlogSpotSource

在这个库里,找到LinkList即可