1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4 #define OK 1
5 #define ERROR 0
6 #define OVERFLOW -2
7 typedef int Status; //Status 是函数返回值类型，其值是函数结果状态代码。
8 typedef int ElemType; //ElemType 为可定义的数据类型，此设为int类型
9
10 typedef struct LNode
11 {
12 ElemType data; //结点的数据域
13 struct LNode *next; //结点的指针域
14 }LNode,*LinkList; //LinkList为指向结构体LNode的指针类型
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16
17 Status InitList_L(LinkList &L){ //算法2.5 单链表的初始化
18 //构造一个空的单链表L
19 L=new LNode; //生成新结点作为头结点，用头指针L指向头结点
20 L->next=NULL; //头结点的指针域置空
21 return OK;
22 }
23
24 Status ListInsert_L(LinkList &L,int i,ElemType &e){ //算法2.8 单链表的插入
25 //在带头结点的单链表L中第i个位置之前插入元素e
26 int j;
27 LinkList p,s;
28 p=L;j=0;
29 while(p && j<i-1){p=p->next;++j;} //刚好指向第i-1个节点
30 if(!p||j>i-1) return ERROR; //i大于表长+1或者小于1 当p不为空时如果i小于1的话则插入失败，如果p为空的话表明i大于表长
31 s=new LNode; //生成新结点s p指向当前第i-1的节点位置
32 s->data=e; //将结点s的数据域置为e
33 s->next=p->next; //将结点s插入L中
34 p->next=s;
35 return OK;
36 }//ListInsert_L
37
38 void CreateList_F(LinkList &L,int n){ //算法2.10 (前插法)创建单链表
39 //逆位序输入n个元素的值，建立到头结点的单链表L
40 LinkList p;
41 L=new LNode;
42 L->next=NULL; //先建立一个带头结点的空链表
43 cout<<"请输入 "<<n<<" 个数(以空格隔开，按回车结束)：";
44 for(int i=n;i>0;--i){
45 p=new LNode; //生成新结点
46 cin>>p->data; //输入元素值
47 p->next=L->next;
48 L->next=p; //插入到表头
49 }
50 }//CreateList_F
51
52 void CreateList_L(LinkList &L,int n){ //算法2.11 (后插法)创建单链表
53 //正位序输入n个元素的值，建立到头结点的单链表L
54 LinkList r,p;
55 L=new LNode;
56 L->next=NULL; //先建立一个带头结点的空链表
57 r=L; //尾指针r指向头结点
58 cout<<"请输入 "<<n<<" 个数(以空格隔开，按回车结束)：";
59 for(int i=0;i<n;i++){
60 p=new LNode; //生成新结点
61 cin>>p->data; //输入元素值
62 p->next=NULL;
63 r->next=p; //插入到表尾
64 r=p; //r指向新的尾结点 r始终指向当前节点
65 }
66 }//CreateList_L
67
68 Status findValList_L(LinkList L,int i,ElemType &indexVal){ //5.查找位序为i的元素，返回其值
69 LinkList p=L->next;//指向第一个结点
70 int j=1;//标记当前节点的位置为1
71 while(p && j<i){ //找第i个节点
72 p=p->next; //循环链表
73 ++j; //同步p节点的位置
74 }
75 if(!p||j>i)return ERROR; // i值不合法：!p表示i大于表长；j>i表示i小于1这种情况
76 indexVal=p->data;//把第i个节点的值赋值给indexVal
77 return OK; //返回1，表示查找成功
78 }
79
80 Status findIndexList_L(LinkList L,ElemType val,int &index){ //6.依值查找，返回其位序
81 LinkList p=L->next;//指向第一个节点
82 int j=1; //同时标记起始位置为1
83 while(p){
84 if(p->data==val){ //依次比较
85 index=j; //如果相等的话就把当前p的位置
86 return OK; //返回1表示查找成功
87 }
88 p=p->next; //循环链表
89 j++; //同步p指针的位置
90 }
91 return ERROR; //前面没有返回的话，这时返回失败，表示找不到
92 }
93
94 Status deleteIndexList_L(LinkList &L,int i,ElemType &indexVal){ //7.删除表中第i个元素
95 LinkList p=L; //这时要指向头节点，因为当i=1时，下面的循环进不去，也就是if判断不成功，这时进行删除节点操作
96 int j=0; //同步p节点的位置
97 while(p && j<i-1){ //找到第i-1个节点
98 p=p->next; //循环链表
99 j++; //同步当前节点
100 }
101 if(!p||j>i-1)return ERROR; // !p表示i大于链表表长，j>i-1表示i小于1，此时p不为空
102 LinkList q=p->next; //q节点指向第i个节点
103 if(!q)return ERROR; //根据条件，此处应该判断p的后继是否为空即为i这个特殊情况，举个例子，表长j为3时，i为4，到此句的时候就成立，表示表长加1这个位置没有元素，返回删除失败
104 indexVal=q->data;
105 p->next=q->next; //链接链表
106 delete q; //删除第i个节点
107 return OK; //表示删除成功
108 }
109
110 Status findMaxList_L(LinkList L,int &index,int &MaxVal){ //8.返回值最大的元素及其在表中位置，引用最大值
111 if(L->next==NULL)return ERROR; //如果是空链表，则返回0
112 LinkList p=L->next->next; //将p指向第二个节点
113 int j=2; //同时同步指针位置
114 MaxVal=L->next->data; //标记第一个节点的值为最大值
115 index=1; //同步最大值的位置
116 while(p){
117 if(p->data>MaxVal){ //当前p的数据与MaxVal比较
118 MaxVal=p->data; //赋值
119 index=j; //标记位置
120 }
121 p=p->next; //循环链表
122 j++; //同步p的位置
123 }
124 return OK; //表示查找成功
125 }
126
127 Status reverseList_L(LinkList &L){ //9.就地逆置算法
128 LinkList p=L->next,q; //先用p来保存原来的第一个节点
129 L->next=NULL; //仍利用原链表的首地址，此时将头结点指向空
130 if(!p)return ERROR; //如果第一个节点为空，则为空表
131 while(p){
132 q=p->next; //先用q来保存p节点的next域，用来移动原来的链表
133 p->next=L->next; //仍用L空间，每次插在头结点后面的位置
134 L->next=p; //L（带头节点）时刻指向当前节点p
135 p=q; //将p重新指向原表中p的后继
136 }
137 return OK; //表示逆序成功
138 }
139
140 Status delItemList_L(LinkList &L,ElemType item){ //10.删除表中所有值为item的数据元素
141 LinkList p=L,q; //指向头节点，临时指针q
142 bool f=false; //标记链表中是否有item这个元素
143 while(p){
144 if((q=p->next)&&(q->data==item)){ //先判断是否有这个p->next这个元素
145 if(!f)f=true;//有的话只标记一次就好
146 p->next=q->next; //链接链表
147 delete q;
148 }
149 else p=p->next;//否则才移动p
150 }
151 if(!f)return ERROR; //标记该表中没有此元素
152 return OK;
153 }
154
155 Status delMinList_L(LinkList &L,int &indexMin,ElemType &minVal){ //11.实现删除单链表中值最小的数据元素
156 LinkList p=L->next;
157 if(!p)return ERROR; //空表
158 minVal=p->data; //标记第一个节点为最小值
159 indexMin=1; //同步最小值节点位序
160 p=p->next; //指向第二个节点
161 int j=2; //同步p节点的位序
162 while(p){ //先去找最小值
163 if(p->data<minVal){ //依次比较
164 minVal=p->data;
165 indexMin=j;
166 }
167 p=p->next; //循环链表
168 j++;
169 }
170 LinkList q=L,tmp;
171 for(int i=1;i<indexMin;i++) //找到要删除节点的前驱
172 q=q->next;
173 tmp=q->next; //保存要删除的节点
174 q->next=tmp->next; //链接链表
175 delete tmp; // 删除节点
176 return OK; //删除成功
177 }
178 int main()
179 {
180 int i,n,choose;
181 ElemType x;
182 LinkList L,p;
183
184 choose=-1;
185 while(choose!=0)
186 {
187 cout<<"******************************************************************************\n";
188 cout<<" 1. 建立空链表; 2. 在表中输入指定个数的数据元素\n";
189 cout<<" 3. 在第i个元素的前插入一个元素; 4. 逐个显示表中数据元素\n";
190 cout<<" 5. 查找位序为i的元素，返回其值; 6. 依值查找，返回其位序\n";
191 cout<<" 7. 删除表中第i个元素; 8. 返回值最大的元素及其在表中位置\n";
192 cout<<" 9. 就地逆置; 10. 删除表中所有值为item的数据元素\n";
193 cout<<" 11.删除单链表中值最小的数据元素; 0. 退出\n";
194 cout<<"*******************************************************************************\n";
195
196 cout<<"请选择:";
197 cin>>choose;
198 switch(choose)
199 {
200 case 1: //建立一个单链表
201 if(InitList_L(L))
202 cout<<"成功建立链表!\n\n";
203 break;
204 case 2: //使用后插法创建单链表
205 cout<<"请输入一个数，代表元素的个数：";
206 cin>>n;
207 CreateList_L(L,n);
208 cout<<"成功创建链表!\n\n";
209 break;
210 case 3: //单链表的插入
211 cout<<"请输入两个数，分别代表插入的位置和插入数值(用空格间隔，最后回车):";
212 cin>>i>>x; //输入i和x，i代表插入的位置，x代表插入的数值
213 if(ListInsert_L(L,i,x))
214 cout<<"成功将"<<x<<"插在第"<<i<<"个位置\n\n";
215 else
216 cout<<"插入失败!\n\n";
217 break;
218 case 4: //单链表的输出
219 p=L->next;//指向第一个节点
220 if(!p)
221 cout<<"当前为空链表"<<endl<<endl;
222 else{
223 cout<<"现在链表里的数分别是：";
224 i=0;
225 while(p){//循环直到为空
226 i++;
227 cout<<p->data<<"，";
228 p=p->next;
229 }
230 cout<<"共有"<<i<<"个元素。"<<endl<<endl;
231 }
232 break;
233 case 5: //查找位序为i的元素，返回其值
234 cout<<"请输入一个你想要查找该元素的位序：";
235 cin>>i;
236 if(findValList_L(L,i,x))
237 cout<<"位序为"<<i<<"的元素为"<<x<<".\n"<<endl;
238 else
239 cout<<"输入位序序号不在链表节点序号范围内"<<endl<<endl;
240 break;
241 case 6: //依值查找，返回其位序
242 int index;
243 cout<<"请输入要查找的元素：";
244 cin>>x;
245 if(findIndexList_L(L,x,index))
246 cout<<"查找元素"<<x<<"在链表中的位序为"<<index<<".\n"<<endl;
247 else
248 cout<<"此元素不在该链表中"<<endl<<endl;
249 break;
250 case 7: //删除表中第i个元素
251 cout<<"请输入删除表中元素的位置：";
252 cin>>i;
253 if(deleteIndexList_L(L,i,x))
254 cout<<"第"<<i<<"个位置的元素"<<x<<"已被删除.\n"<<endl;
255 else
256 cout<<"输入位置不在当前链表节点序号范围内"<<endl<<endl;
257 break;
258 case 8: //返回值最大的元素及其在表中位置
259 ElemType MaxVal;
260 if(findMaxList_L(L,i,MaxVal))
261 cout<<"当前链表中最大的元素为"<<MaxVal<<"，其位置为"<<i<<".\n"<<endl;
262 else
263 cout<<"当前为空链表"<<endl<<endl;
264 break;
265 case 9: //就地逆置
266 if(reverseList_L(L))
267 cout<<"就地成功逆置链表"<<endl<<endl;
268 else
269 cout<<"此表为空链表"<<endl<<endl;
270
271 break;
272 case 10: //删除表中所有值为item的数据元素
273 if(L->next==NULL)
274 cout<<"当前为空链表"<<endl<<endl;
275 else{
276 cout<<"请输入要删除链表的一个元素：";
277 cin>>x;
278 if(delItemList_L(L,x))
279 cout<<"删除成功，已经将元素"<<x<<"从链表中删除.\n"<<endl;
280 else
281 cout<<"此链表没有"<<x<<"这个元素.\n"<<endl;
282 }
283 break;
284 case 11: //删除单链表中值最小的数据元素
285 if(delMinList_L(L,i,x))
286 cout<<"已经删除了该表中"<<i<<"位置上的最小元素"<<x<<".\n"<<endl;
287 else
288 cout<<"当前为空表"<<endl;
289 break;
290 }
291 }
292 return 0;
293 }
