C++ 单链表基本操作分析与实现

链表

　　链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。 相比于线性表顺序结构，链表比较方便插入和删除操作。

 

创建头节点

　　手动new一个新的Node，将Node的next置为NULL即可。

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

从头插入一个新的节点

　　　手动new出一个新的节点p，使p的next的指向head->next所指向的地址,然后将head->next从新指向p即可。

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

删除指定节点

　　先遍历到指定节点的前一个节点,然后通过将前一个节点的next指针指向指定节点的下一个节点,达到悬空指定节点的效果,然后删除指定节点即可。代码请参照后面的完整代码。

 

修改指定节点

　　遍历到指定节点的位置,将其data修改为要修改的值即可。修改代码请参考后面的完整代码。

 

链表反转

　　定义三个临时节点指向头结点之后的第1个节点p,第2个节点q和第3个节点m。将p->next置为空,然后将q->next = p,然后将p向后移动一个节点,即p = q,最后将q向后移动一个节点,即q = m,最后把m向后移动一个节点,即m = m->next;依此类推直到m等于NULL,然后将q->next = p,最后将head->next指向q(即目前第一个节点疑,也就是原本最后的一个节点)。

　　通过三个节点达到从头开始逐个逆序的目的。反转代码请参考后面的完整代码。

 

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//  List.cpp
//  List
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//  Copyright (c) 2013年 Sam. All rights reserved.
//

#include <iostream>
using namespace std;

class List {
public:
    List(){create_List();}
    ~List(){clear();}
    //创建头结点
    void create_List();
    //插入函数
    void insert(const int& d);
    //在指定位置插入
    void insert_pos(const int& d,const int& d1);
    //删除指定数据的节点
    void erase(const int& d);
    //修改指定数据
    void updata(const int& d,const int& d1);
    //反转链表函数
    void reverse();
    //打印
    void print();
private:
    //节点结构
    struct Node{
        int data;
        Node * next;
        Node(const int& d):data(d),next(NULL){}
    };
    Node * head;//头节点
    //清理链表函数
    void clear(){
        Node * p = head;
        //从头节点开始循环删除
        while(p){
            Node * q = p->next;
            delete p;
            p = q;
        }
    }
    //查找数据d的上一个节点位置的函数
    //为了方便后面删除操作
    Node* find(const int& d){
        Node * p = head;
        for(;p;p=p->next){
            if(p->next->data==d)
                break;
        }
        return p;
    }
};

//创建头结点
void List::create_List()
{
     head = new Node(0);
}
//从头插入一个节点
void List::insert(const int& d)
{
    Node *p = new Node(d);
    p->next = head->next;
    head->next = p;
}
//打印函数
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;
}

//删除
void List::erase(const int& d)
{
    Node * p = find(d);
    //因为p是上一个节点的位置，用q来保存
    //要删除的节点的地址
    Node *q = p->next;
    //通过将上一个节点的next指针指向要删除节点的next指
    //针志向的节点实现断开要删除节点的目的
    p->next = p->next->next;
    //删除要删除的节点q
    delete q;
}

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

//反转链表
void List::reverse()
{
    Node * p = head->next;//头结点之后的第1个节点
    Node * q = head->next->next;//头结点之后的第2节点
    Node * m = head->next->next->next;//头结点之后的第3个节点
    p->next = NULL;//将头接点之后的第1个节点的next指针置为空
    //根据m是否为空来判断 以此逆序每一个节点
    while(m){
        q->next = p;
        p = q;
        q = m;
        m = m->next;
    }
    //将最后一个节点逆序
    q->next = p;
    //将头从新指向新的的第1个节点(之前的最后一个节点)
    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;
}