C++ 單鏈表基本操作分析與實現

鏈表

　　鏈表是一種物理存儲單元上非連續、非順序的存儲結構，數據元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接次序實現的。鏈表由一系列結點（鏈表中每一個元素稱為結點）組成，結點可以在運行時動態生成。每個結點包括兩個部分：一個是存儲數據元素的數據域，另一個是存儲下一個結點地址的指針域。 相比於線性表順序結構，鏈表比較方便插入和刪除操作。

 

創建頭節點

　　手動new一個新的Node，將Node的next置為NULL即可。

　　head = new Node(0);head->next = NULL;

從頭插入一個新的節點

　　　手動new出一個新的節點p，使p的next的指向head->next所指向的地址,然后將head->next從新指向p即可。

　　　Node * p = new Node(int);  p->next = head->next;   head->next = p;

刪除指定節點

　　先遍歷到指定節點的前一個節點,然后通過將前一個節點的next指針指向指定節點的下一個節點,達到懸空指定節點的效果,然后刪除指定節點即可。代碼請參照后面的完整代碼。

 

修改指定節點

　　遍歷到指定節點的位置,將其data修改為要修改的值即可。修改代碼請參考后面的完整代碼。

 

鏈表反轉

　　定義三個臨時節點指向頭結點之后的第1個節點p,第2個節點q和第3個節點m。將p->next置為空,然后將q->next = p,然后將p向后移動一個節點,即p = q,最后將q向后移動一個節點,即q = m,最后把m向后移動一個節點,即m = m->next;依此類推直到m等於NULL,然后將q->next = p,最后將head->next指向q(即目前第一個節點疑,也就是原本最后的一個節點)。

　　通過三個節點達到從頭開始逐個逆序的目的。反轉代碼請參考后面的完整代碼。

　　

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完整代碼如下：

//
//  List.cpp
//  List
//
//  Created by scandy_yuan on 13-1-6.
//  Copyright (c) 2013年 Sam. All rights reserved.
//

#include <iostream>
using namespace std;

class List {
public:
    List(){create_List();}
    ~List(){clear();}
    //創建頭結點
    void create_List();
    //插入函數
    void insert(const int& d);
    //在指定位置插入
    void insert_pos(const int& d,const int& d1);
    //刪除指定數據的節點
    void erase(const int& d);
    //修改指定數據
    void updata(const int& d,const int& d1);
    //反轉鏈表函數
    void reverse();
    //打印
    void print();
private:
    //節點結構
    struct Node{
        int data;
        Node * next;
        Node(const int& d):data(d),next(NULL){}
    };
    Node * head;//頭節點
    //清理鏈表函數
    void clear(){
        Node * p = head;
        //從頭節點開始循環刪除
        while(p){
            Node * q = p->next;
            delete p;
            p = q;
        }
    }
    //查找數據d的上一個節點位置的函數
    //為了方便后面刪除操作
    Node* find(const int& d){
        Node * p = head;
        for(;p;p=p->next){
            if(p->next->data==d)
                break;
        }
        return p;
    }
};

//創建頭結點
void List::create_List()
{
     head = new Node(0);
}
//從頭插入一個節點
void List::insert(const int& d)
{
    Node *p = new Node(d);
    p->next = head->next;
    head->next = p;
}
//打印函數
void List::print()
{
    for(Node * p = head->next;p;p=p->next){
        cout << p->data << endl;
    }
}
//在d位置之前插入d1
void List::insert_pos(const int& d,const int& d1)
{
    Node * p = find(d);
    Node * q = new Node(d1);
    q->next = p->next;
    p->next = q;
}

//刪除
void List::erase(const int& d)
{
    Node * p = find(d);
    //因為p是上一個節點的位置，用q來保存
    //要刪除的節點的地址
    Node *q = p->next;
    //通過將上一個節點的next指針指向要刪除節點的next指
    //針志向的節點實現斷開要刪除節點的目的
    p->next = p->next->next;
    //刪除要刪除的節點q
    delete q;
}

//修改指定數據
void List::updata(const int& d,const int& d1)
{
    Node * p = find(d);
    p->next->data = d1;
}

//反轉鏈表
void List::reverse()
{
    Node * p = head->next;//頭結點之后的第1個節點
    Node * q = head->next->next;//頭結點之后的第2節點
    Node * m = head->next->next->next;//頭結點之后的第3個節點
    p->next = NULL;//將頭接點之后的第1個節點的next指針置為空
    //根據m是否為空來判斷 以此逆序每一個節點
    while(m){
        q->next = p;
        p = q;
        q = m;
        m = m->next;
    }
    //將最后一個節點逆序
    q->next = p;
    //將頭從新指向新的的第1個節點(之前的最后一個節點)
    head ->next = q;
}

int main(int argc, const char * argv[])
{

    // insert code here...
    List list;
    list.insert(30);
    list.insert(20);
    list.insert(10);
    list.insert_pos(10, 5);
    list.print();
    cout << "---------------------" << endl;
    list.erase(10);
    list.print();
    cout << "---------------------" << endl;
    list.reverse();
    list.print();
    cout << "---------------------" << endl;
    list.updata(5, 8);
    list.print();
    return 0;
}