STL之链表

链表,通过指针来实现。

链表是一种数据结构,而list只是STL对于链表的一种实现,一万个人有可能写出一万种不同的链表来。

文字内容转自很长很详细的链表所有操作

图片理解转自这篇写的栈队列都很好理解

链表是一种常见的重要的数据结构。它是动态地进行存储分配的一种结构。它可以根据需要开辟内存单元。链表有一个“头指针”变量,以head表示,它存放一个地址。该地址指向一个元素。链表中每一个元素称为“结点”,每个结点都应包括两个部分:一为用户需要用的实际数据,二为下一个结点的地址。因此,head指向第一个元素:第一个元素又指向第二个元素;……,直到最后一个元素,该元素不再指向其它元素,它称为“表尾”,它的地址部分放一个“NULL”(表示“空地址”),链表到此结束。


链表的各类操作包括:学习单向链表的创建、删除、 插入(无序、有序)、输出、 排序(选择、插入、冒泡)、反序等等。

(排序反序没写到这篇里XD)

  创建n个节点的链表的函数为:

#include "cstdlib"  
#include "cstdio"  
#define NULL 0  
#define LEN sizeof(struct student)  
struct student  
{  
    int num;              //学号   
    float score;          //分数,其他信息可以继续在下面增加字段  
    struct student *next;       //指向下一节点的指针  
};  
int n;  //节点总数   
/* 
========================== 
功能:创建n个节点的链表 
返回:指向链表表头的指针 
========================== 
*/  
struct student *Create()  
{  
    struct student *head;       //头节点  
    struct student *p1 = NULL;  //p1保存创建的新节点的地址  
    struct student *p2 = NULL;  //p2保存原链表最后一个节点的地址  
  
    n = 0;          //创建前链表的节点总数为0:空链表  
    p1 = (struct student *) malloc (LEN);   //开辟一个新节点  
    p2 = p1;            //如果节点开辟成功,则p2先把它的指针保存下来以备后用  
  
    if(p1==NULL)        //节点开辟不成功  
    {  
        printf ("\nCann't create it, try it again in a moment!\n");  
        return NULL;  
    }  
    else                //节点开辟成功  
    {  
        head = NULL;        //开始head指向NULL  
        printf ("Please input %d node -- num,score: ", n + 1);  
        scanf ("%d %f", &(p1->num), &(p1->score));    //录入数据  
    }  
    while(p1->num != 0)      //只要学号不为0,就继续录入下一个节点  
    {  
        n += 1;         //节点总数增加1个  
        if(n == 1)      //如果节点总数是1,则head指向刚创建的节点p1  
        {  
            head = p1;  
            p2->next = NULL;  //此时的p2就是p1,也就是p1->next指向NULL。  
        }  
        else  
        {  
            p2->next = p1;   //指向上次下面刚刚开辟的新节点  
        }  
  
        p2 = p1;            //把p1的地址给p2保留,然后p1产生新的节点  
  
        p1 = (struct student *) malloc (LEN);  
        printf ("Please input %d node -- num,score: ", n + 1);  
        scanf ("%d %f", &(p1->num), &(p1->score));  
    }  
    p2->next = NULL;     //此句就是根据单向链表的最后一个节点要指向NULL  
  
    free(p1);           //p1->num为0的时候跳出了while循环,并且释放p1  
    p1 = NULL;          //特别不要忘记把释放的变量清空置为NULL,否则就变成"野指针",即地址不确定的指针  
    return head;        //返回创建链表的头指针   
}  

 输出链表中节点的函数为:

/* 
=========================== 
 功能:输出节点 
 返回: void 
=========================== 
*/  
void Print(struct student *head)  
{  
    struct student *p;  
    printf ("\nNow , These %d records are:\n", n);  
    p = head;  
    if(head != NULL)        //只要不是空链表,就输出链表中所有节点  
    {  
        printf("head is %o\n", head);    //输出头指针指向的地址  
        do  
        {  
            /* 
            输出相应的值:当前节点地址、各字段值、当前节点的下一节点地址。 
            这样输出便于读者形象看到一个单向链表在计算机中的存储结构,和我们 
            设计的图示是一模一样的。 
            */  
            printf ("%o   %d   %5.1f   %o\n", p, p->num, p->score, p->next);  
            p = p->next;     //移到下一个节点  
        }  
        while (p != NULL);  
    }  
}  

删除一个数据:

STL之链表_第1张图片

删除第一个节点,操作方法如下:
      1、你要明白head就是第1个节点,head->next就是第2个节点;
       2、删除后head指向第2个节点,就是让head=head->next,OK这样就行了。

       ---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL](原链表)
       head   1->next  2->next  3->next   n->next

       ---->[1]---->[3]...---->[n]---->[NULL](删除后链表)
      head   1->next  3->next   n->next

删除中间某个节点,这里删除第二个,操作方法如下:

1、你要明白head就是第1个节点,1->next就是第2个节点,2->next就是第3个节点;
      2、删除后2,1指向第3个节点,就是让1->next=2->next。

删除指定学号的节点的函数为:

/* 
========================== 
 功能:删除指定节点 
  (此例中是删除指定学号的节点) 
 返回:指向链表表头的指针 
========================== 
*/  
struct student *Del (struct student *head, int num)  
{  
    struct student *p1;     //p1保存当前需要检查的节点的地址  
    struct student *p2;     //p2保存当前检查过的节点的地址  
    if (head == NULL)       //是空链表(结合图3理解)  
    {  
        printf ("\nList is null!\n");  
        return head;  
    }  
  
    //定位要删除的节点  
    p1 = head;  
    while (p1->num != num && p1->next != NULL)    //p1指向的节点不是所要查找的,并且它不是最后一个节点,就继续往下找  
    {  
        p2 = p1;            //保存当前节点的地址  
        p1 = p1->next;       //后移一个节点  
    }  
  
    if(p1->num==num)     //找到了。(结合图4、5理解)  
    {  
        if (p1 == head)     //如果要删除的节点是第一个节点  
        {  
            head = p1->next; //头指针指向第一个节点的后一个节点,也就是第二个节点。这样第一个节点就不在链表中,即删除  
        }  
        else            //如果是其它节点,则让原来指向当前节点的指针,指向它的下一个节点,完成删除  
        {  
            p2->next = p1->next;  
        }  
  
        free (p1);      //释放当前节点  
        p1 = NULL;  
        printf ("\ndelete %ld success!\n", num);  
        n -= 1;         //节点总数减1个  
    }  
    else                //没有找到  
    {  
        printf ("\n%ld not been found!\n", num);  
    }  
  
    return head;  
}  

插入一个数据:

STL之链表_第2张图片

单向链表的插入图示:
       ---->[NULL](原链表)
      head

      ---->[1]---->[NULL](插入后的链表)
      head   1->next

      图7 空链表插入一个节点
      结合原链表和插入后的链表,就很容易写出相应的代码。操作方法如下:
     1、你要明白空链表head指向NULL就是head=NULL;
     2、插入后head指向第1个节点,就是让head=1,1->next=NULL,OK这样就行了。

     ---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL](原链表)
     head   1->next  2->next  3->next   n->next

     ---->[1]---->[2]---->[x]---->[3]...---->[n]---->[NULL](插入后的链表)
     head   1->next  2->next  x->next  3->next   n->next

     图8:有N个节点的链表,插入一个节点(这里图示插入第2个后面)
     结合原链表和插入后的链表,就很容易写出相应的代码。操作方法如下:
    1、你要明白原1->next就是节点2,2->next就是节点3;
    2、插入后x指向第3个节点,2指向x,就是让x->next=2->next,1->next=x。

    插入指定节点的后面的函数为:

/* 
========================== 
 功能:插入指定节点的后面 
  (此例中是指定学号的节点) 
 返回:指向链表表头的指针 
========================== 
*/  
struct student *Insert (struct student *head, int num, struct student *node)  
{  
    struct student *p1;     //p1保存当前需要检查的节点的地址  
    if (head == NULL)       //(结合图示7理解)  
    {  
        head = node;  
        node->next = NULL;  
        n += 1;  
        return head;  
    }  
  
    p1 = head;  
    while(p1->num != num && p1->next != NULL)  //p1指向的节点不是所要查找的,并且它不是最后一个节点,继续往下找  
    {  
        p1 = p1->next;       //后移一个节点  
    }  
  
    if (p1->num==num)        //找到了(结合图示8理解)  
    {  
        node->next = p1->next;    //显然node的下一节点是原p1的next  
        p1->next = node;     //插入后,原p1的下一节点就是要插入的node  
        n += 1;         //节点总数增加1个  
    }  
    else  
    {  
        printf ("\n%ld not been found!\n", num);  
    }  
    return head;  
}  
例题: hdu 1276 士兵报数

#include
#include
using namespace std;
int main()
{
    int T;
    cin>>T;
    while(T--)
    {
        int n;
        cin>>n;
        list s;
        if(n==0) cout<<0<::iterator it,ip;//链表遍历迭代器
            int f=1;
            int flag=s.size();
            while(flag>3)
            {
                for(it=s.begin(); it!=s.end();)
                {
                    if(f==2)//如果报到2就清除
                    {
                        f=1;
                        ip=it;
                        it++;
                        s.erase(ip);   //抹除操作
                        flag--;
                    }
                    else
                    {
                        f++;
                        it++;
                    }
                }
                f=1;
                if(flag<=3) break;
                for(it=s.begin(); it!=s.end();)
                {
                    if(f==3)//报到3就清除
                    {
                        f=1;
                        ip=it;
                        it++;
                        s.erase(ip);
                        flag--;
                    }
                    else
                    {
                        f++;
                        it++;
                    }
                }
                f=1;
                if(flag<=3) break;
            }
            int w=0;
            for(it=s.begin(); it!=s.end(); it++)
            {
                cout<<(*it);              //注意输出格式
                w++;
                if(w<=flag-1) cout<<' ';
            }
            cout<





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