C++ 单链表基本操作

链表一直是面试的高频题,今天先总结一下单链表的使用,下节再总结双向链表的。本文主要有单链表的创建、插入、删除节点等。

1、概念

  单链表是一种链式存取的数据结构,用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。

  链表中的数据是以结点来表示的,每个结点的构成:元素 + 指针,元素就是存储数据的存储单元,指针就是连接每个结点的地址数据。如下图:

                        C++ 单链表基本操作

2、链表的基本操作

SingleList.cpp:

#include "stdafx.h"
#include "SingleList.h"
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include <conio.h>
#include <stdio.h> /*c++实现简单的单链表操作*/
using namespace std; SingleList::SingleList()
{
int num;
char name[]; // 创建链表
node *stuList = CreatNode();
PrintList(stuList); // 插入节点
printf("\n请输入要插入的学生学号和姓名,输入0 0表示结束.");
scanf_s("%d%s", &num, name, );
stuList = InsertNode(stuList, num, name);
PrintList(stuList); // 删除节点
printf("\n请输入要删除的学生学号:");
scanf_s("%d", &num, );
stuList = DeleteNode(stuList, num);
PrintList(stuList); // 逆序
printf("\n逆序后的链表为:\n");
stuList = ReverseList(stuList);
PrintList(stuList); system("PAUSE");
} SingleList::~SingleList()
{
} //建立单链表
node *SingleList::CreatNode()
{
node *head, *p, *s; int num = ;
char name[];
int cycle = ; head = (node *)malloc(sizeof(node)); // 为头结点分配内存空间
head->next = nullptr;
p = head; // p指向头节点 while (cycle)
{
printf("\n请输入学生的学号和姓名:");
scanf_s("%d%s", &num, name, ); if (num != )
{
s = (node *)malloc(sizeof(node));
s->num = num;
memcpy(s->name, name, );
printf("%d%s", s->num, s->name);
p->next = s; // 指向新插入的节点
p = s; // p指向当前节点
}
else
{
cycle = ;
}
} head = head->next;
p->next = NULL;
printf("头节点学生信息为: %d%s\n", head->num, head->name); return head;
} //单链表插入
node *SingleList::InsertNode(node *head, int num, char* name)
{
node *s, *p1, *p2 = NULL; p1 = head;
s = (node *)malloc(sizeof(node));
s->num = num;
strcpy_s(s->name, name); while ((s->num > p1->num) && p1->next != NULL)
{
p2 = p1;
p1 = p1->next;
} if (s->num <= p1->num)
{
if (head == p1)
{
// 插入首节点
s->next = p1;
head = s;
}
else
{
// 插入中间节点
p2->next = s;
s->next = p1;
}
}
else
{
// 插入尾节点
p1->next = s;
s->next = NULL;
} return head;
} // 计算单链表长度
int SingleList::GetLength(node *head)
{
int length = ;
node *p;
p = head; while (p != NULL)
{
p = p->next;
length++;
}
return length;
} //单链表删除某个元素
node *SingleList::DeleteNode(node *head, int num)
{
node *p1, *p2 = nullptr;
p1 = head; while (num != p1->num && p1->next != NULL)
{
p2 = p1;
p1 = p1->next;
} if (num == p1->num)
{
if (p1 == head)
{
head = p1->next;
}
else
{
p2->next = p1->next;
}
free(p1);
}
else
{
printf("找不到学号为%d 的学生!\n", num);
}
return head; } //单链表逆序
node *SingleList::ReverseList(node *head)
{
// A->B->C->D
node *old_head; // 原来链表的头
node *new_head; // 新链表的头
node *cur_head; // 获得原来链表的头 if (head == NULL || head->next == NULL)
return head; new_head = head; // A
cur_head = head->next; // B
while (cur_head)
{
old_head = cur_head->next; // 将原来链表的头取出,并将第二个节点作为头节点
cur_head->next = new_head; // 将取出的头设为新链表的头
new_head = cur_head; // 新链表的头就是目前新链表的头
cur_head = old_head; // 接着处理
}
head->next = NULL;
head = new_head;
return head;
} //打印单链表
void SingleList::PrintList(node *head)
{
node *p;
int n;
n = GetLength(head);
printf("\n打印出 %d 个学生的信息:\n", n); p = head;
while (p != NULL)
{
printf("学号: %d ,姓名: %s\n", p->num, p->name);
p = p->next;
}
}

SingleList.h:

#pragma once
typedef struct student
{
int num; // 学号
char name[]; // 姓名
struct student *next;
}node; class SingleList
{
public:
SingleList();
~SingleList(); //建立单链表
node *CreatNode();
//单链表插入
node *InsertNode(node *head, int num, char* name);
// 计算单链表长度
int GetLength(node *head);
//单链表删除某个元素
node *DeleteNode(node *head, int num);
//单链表逆序
node *ReverseList(node *head);
//打印单链表
void PrintList(node *head); };

关于逆序逻辑,研究了一下:

1、主要思路:

  1. 假设有单链表A->B->C->D,首先取出首节点A作为新逆序出来的链表

    这样,原链表就为:B->C->D,逆序后的新链表为:A

  2. 按照上述方法,依次取出B、C、D放入新链表

2、图形表示:

  原始的单链表:

  C++ 单链表基本操作

  初始状态时,单链表如上图所示,head指向头节点A。

  1. 取出原始链表的第一个节点A,然后将该节点作为新链表的头节点

  原始链表:

  C++ 单链表基本操作

  新链表:

  C++ 单链表基本操作

    2.然后同上处理:

 原始链表:

   C++ 单链表基本操作

  新链表:

     C++ 单链表基本操作

  。。。。。。

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