单链表
链表内存空间不一定连续,其扩展性较好。多余的不多说了。该文主要记录单链表的实现,该单链表含有一个非空的头节点。链表的操作实际上是对其指针域与数据域的操作。
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:
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;
单链表的基本操作
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:
// 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:
// 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:
//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
// 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
//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; }
示例代码
直接上代码:
linklist.h
#pragma once typedef struct linklist { void * data; struct linklist *pnext; }linklist; typedef void(*printlinklist)(void *); //无头的链表 class linknode { public: linknode(); ~linknode(); void insertlinklist(int pos,void * data); void removebyposinlinklist(int pos); int getsizelinklist(); int findvalueinlinklist(void* value); linklist* getfirstnodelinklist(); void printlinklist(printlinklist print); private: linklist *m_phead; int m_size; };
linklist.cpp
// linklist.cpp // #include "linklist.h" #include <iostream> using namespace std; linknode::linknode() { m_phead = new linklist; m_phead->data = nullptr; m_phead->pnext = nullptr; m_size = 0; } linknode::~linknode() { if (m_phead != nullptr) { while (m_phead != nullptr) { linklist *pnext = m_phead->pnext; delete m_phead; m_phead = nullptr; m_phead = pnext; } } } void linknode::insertlinklist(int pos, void * data) { if (m_phead == nullptr) { return; } if (data == nullptr) { return; } //插入位置矫正 if (pos < 0 || pos > m_size ) { pos = m_size; } linklist * insertnode = new linklist; insertnode->data = data; insertnode->pnext = nullptr; //找到前一个位置(pos从0开始) linklist *ppre = m_phead; for (int i = 0; i < pos; ++i) { ppre = ppre->pnext; } //有头节点的链表 insertnode->pnext = ppre->pnext; ppre->pnext = insertnode; m_size++; } void linknode::removebyposinlinklist(int pos) { if (m_phead == nullptr) { return; } if (pos < 0 || pos >= m_size) { return ; } //找到前一个位置(pos从0开始) linklist *ppre = m_phead; for (int i = 0; i < pos; ++i) { ppre = ppre->pnext; } linklist *delnode = ppre->pnext; ppre->pnext = delnode->pnext; delete delnode; delnode = nullptr; m_size--; } int linknode::getsizelinklist() { return m_size; } int linknode::findvalueinlinklist(void* value) { int npos = -1; if (m_phead == nullptr) { return npos; } if (value == nullptr) { return npos; } linklist *phead = m_phead; for (int i = 0; i < m_size; ++i) { //有空的头节点 phead = phead->pnext; if (phead->data == value) { npos = i; break; } } return npos; } linklist * linknode::getfirstnodelinklist() { if (m_phead == nullptr) { return nullptr; } return m_phead->pnext;//有空的头节点 } void linknode::printlinklist(printlinklist print) { if (m_phead == nullptr) { return ; } //不能直接移动头节点,需要保留头节点 linklist *ptemp = m_phead; ptemp = ptemp->pnext; while (ptemp != nullptr) { print(ptemp->data); ptemp = ptemp->pnext; } cout << endl; }
mian.cpp
#include <iostream> #include "linklist.h" using namespace std; typedef struct person { char name[64]; int age; int score; }person; void myprint(void *data) { person *p = (person*)data; cout << "name : " << p->name << " age: " << p->age << " score: " << p->score << endl; } void test() { linknode *plinklist = new linknode; person p1 = {"husdh",23,78}; person p2 = { "hudfs",23,98 }; person p3 = { "术后",23,78 }; person p4 = { "喀什",23,67 }; plinklist->insertlinklist(0, &p1); plinklist->insertlinklist(1, &p2); plinklist->insertlinklist(2, &p3); plinklist->insertlinklist(3, &p4); plinklist->printlinklist(myprint); cout <<"链表的节点数: "<< plinklist->getsizelinklist() << endl; plinklist->removebyposinlinklist(1); cout << "remove" << endl; plinklist->printlinklist(myprint); cout << "删除后链表的节点数: " << plinklist->getsizelinklist() << endl; cout << "p3位置: " << plinklist->findvalueinlinklist(&p3) << endl; myprint(plinklist->getfirstnodelinklist()->data); delete plinklist; plinklist = nullptr; } int main() { test(); return 0; }
以上是单链表实现及测试代码。
开发环境
vs2017控制台输出程序。
运行结果
以上仅记录,方便理解。
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