C++怎么實現單鏈表

本文小編為大家詳細介紹“C++怎么實現單鏈表”，內容詳細，步驟清晰，細節處理妥當，希望這篇“C++怎么實現單鏈表”文章能幫助大家解決疑惑，下面跟著小編的思路慢慢深入，一起來學習新知識吧。

單鏈表

鏈表內存空間不一定連續，其擴展性較好。多余的不多說了。該文主要記錄單鏈表的實現，該單鏈表含有一個非空的頭節點。鏈表的操作實際上是對其指針域與數據域的操作。

線性表的鏈式存儲又稱為單鏈表，它是指通過一組任意的存儲單元來存儲線性表中的數據元素。為了建立數據元素之間的線性關系，對每個鏈表結點，除存放元素自身的信息外，還需要存放一個指向其后繼的指針。

單鏈表中結點類型的描述如下：

typedef struct  LNode{  // 定義單鏈表節點類型
  ElemType data;    // 數據域
  struct LNode* next; // 指針域
};LNode, *LinkList;

單鏈表的基本操作

1.初始化

單鏈表的初始化操作就是構造一個空表。

具體代碼：

// 初始化單鏈表
void InitList(LinkList &L) // 構造一個空的單鏈表L
{
  L=new LNode;  // 生成新節點作為頭節點，用頭指針L指向頭節點
  L->next=NULL; // 頭節點的指針域置空
}

2.取值

和順序表不同，在鏈表中并沒有存儲在物理相鄰的單元中。所以我們只能從鏈表的首節點出發，順著鏈域next逐個節點向下訪問。

具體代碼：

// 單鏈表的取值
bool GetElem(LinkList L, int i, ElemType &e)
{
  LinkList p=L->next;int j=1; // 初始化，p指向首元節點，計數器j初值為1
  while(p&&j<i) // 順著鏈域向后查找，直到p為空或p指向第i個元素
  {
    p=p->next;  // p指向下一個節點
    ++j;  // 計數器j相應加1
  }
  if(!p||j>i)return false;   // i值不合法
  e=p->data;  // 取第i個節點的數據域
  return true;
}

3.查找

從鏈表的首元節點出發，依次將節點值和給定值e進行比較，返回查找結果。

具體代碼：

//單鏈表的查找
bool LocateElem(LinkList L, LNode*& p, ElemType e)
{
  //在單鏈表中查找第一個數據為e的結點
  p = L->next;//p指向首元結點
  while (p && p->data != e)
  {
    p = p->next;
  }
  if (p)
  {
    return true;
  }
  return false;
}

4.插入

// 單鏈表的插入
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個結點
  {
    p = p->next;
    j++;
  }
  if (!p || i < 1)//i大于表長+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.刪除

//單鏈表的刪除
bool ListDelete(LinkList& L, int i, ElemType& e)
{
  //將單鏈表的第i個結點刪除
  LinkList p = L;
  LNode* q;
  int j = 0;
  while (p->next && j < i - 1)//p指向第i-1個結點
  {
    p = p->next;
    j++;
  }
  if (!(p->next) || i < 1)//i大于表長或小于1，刪除位置不合法
  {
    return false;
  }
  q = p->next;//臨時保存被刪結點的地址以備釋放
  p->next = q->next;
  e = q->data;//保存被刪結點的數據
  delete q;//釋放被刪結點的空間
  return true;
}

示例代碼

直接上代碼：

LinkList.h

#pragma once
typedef struct LINKLIST {
	void * data;
	struct LINKLIST *pNext;
}LinkList;
typedef void(*PrintLinkList)(void *);
//無頭的鏈表
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;
	}
	//插入位置矯正
	if (pos < 0 || pos > m_size )
	{
		pos = m_size;
	}
	LinkList * insertNode = new LinkList;
	insertNode->data = data;
	insertNode->pNext = nullptr;
	//找到前一個位置（pos從0開始）
	LinkList *pPre = m_pHead;
	for (int i = 0; i < pos; ++i)
	{
		pPre = pPre->pNext;
	}
	//有頭節點的鏈表
	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 ;
	}
	//找到前一個位置（pos從0開始）
	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)
	{
		//有空的頭節點
		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;//有空的頭節點
}
void LinkNode::printLinkList(PrintLinkList print)
{
	if (m_pHead == nullptr)
	{
		return ;
	}
	//不能直接移動頭節點，需要保留頭節點
	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 = { "術后",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 <<"鏈表的節點數： "<< plinkList->getSizeLinkList() << endl;
	plinkList->removeByPosInLinkList(1);
	cout << "remove" << endl;
	plinkList->printLinkList(myPrint);
	cout << "刪除后鏈表的節點數： " << plinkList->getSizeLinkList() << endl;
	cout << "p3位置： " << plinkList->findValueInLinkList(&p3) << endl;
	myPrint(plinkList->getFirstNodeLinkList()->data);
	delete plinkList;
	plinkList = nullptr;
}
int main()
{
	test();
	return 0;
}

以上是單鏈表實現及測試代碼。

開發環境

vs2017控制臺輸出程序。

運行結果

讀到這里，這篇“C++怎么實現單鏈表”文章已經介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識點還需要大家自己動手實踐使用過才能領會，如果想了解更多相關內容的文章，歡迎關注億速云行業資訊頻道。