数据结构单链表C++操作

数据结构单链表C++操作

#include
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using namespace std;
typedef int DataType;
#define Node Elemtype
#define ERROR NULL
class Node
{
     
public:
    int data;
    Node *next;
};
class Linklist
{
     
public:
	Linklist();					  //构建一个单链表;
	~Linklist();                  //销毁一个单链表;
	void CreateLinklist(int n);   //创建一个单链表
	void TravalLinklist();        //遍历线性表
	int GetLength();              //获取线性表长度
	bool IsEmpty();               //判断单链表是否为空
	Elemtype * Find(DataType data); //查找节点
	void InsertElemAtEnd(DataType data);            //在尾部插入指定的元素
	void InsertElemAtIndex(DataType data,int n);    //在指定位置插入指定元素
	void InsertElemAtHead(DataType data);           //在头部插入指定元素
	void DeleteElemAtEnd();       //在尾部删除元素
	void DeleteAll();             //删除所有数据
	void DeleteElemAtPoint(DataType data);     //删除指定的数据
	void DeleteElemAtHead();      //在头部删除节点
private:
	Elemtype * head;              //头结点
};

//初始化单链表
Linklist::Linklist()
{
     
	head = new Elemtype;
	head->data = 0;               //将头结点的数据域定义为0
	head->next = NULL;            //头结点的下一个定义为NULL
}

//销毁单链表
Linklist::~Linklist()
{
     
	delete head;                 //删除头结点
}

//创建一个单链表
void Linklist::CreateLinklist(int n)
{
     
	Elemtype *pnew, *ptemp;
	ptemp = head;
	if (n < 0) {
            //当输入的值有误时，处理异常
		cout << "输入的节点个数有误" << endl;
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	for (int i = 0; i < n;i++) {
             //将值一个一个插入单链表中
		pnew = new Elemtype;
		cout << "请输入第" << i + 1 << "个值: " ;
		cin >> pnew->data;
		pnew->next = NULL;          //新节点的下一个地址为NULL
		ptemp->next = pnew;         //当前结点的下一个地址设为新节点
		ptemp = pnew;               //将当前结点设为新节点
	}
}

//遍历单链表
void Linklist::TravalLinklist()
{
     
	if (head == NULL || head->next ==NULL) {
     
		cout << "链表为空表" << endl;
	}
	Elemtype *p = head;                 //另指针指向头结点
	while (p->next != NULL)        //当指针的下一个地址不为空时，循环输出p的数据域
	{
     
		p = p->next;               //p指向p的下一个地址
		cout << p->data << " ";
	}
}

//获取单链表的长度
int Linklist::GetLength()
{
     
	int count = 0;                  //定义count计数
	Elemtype *p = head->next;           //定义p指向头结点
	while (p != NULL)                //当指针的下一个地址不为空时，count+1
	{
     
		count++;
		p = p->next;                //p指向p的下一个地址
	}
	return count;                   //返回count的数据
}

//判断单链表是否为空
bool Linklist::IsEmpty()
{
     
	if (head->next == NULL) {
     
		return true;
	}
	return false;
}

//查找节点
Elemtype * Linklist::Find(DataType data)
{
     
	Elemtype * p = head;
	if (p == NULL) {
                                //当为空表时，报异常
		cout << "此链表为空链表" << endl;
		return ERROR;
	}
	else
	{
     
		while (p->next != NULL)               //循环每一个节点
		{
     
			if (p->data == data) {
     
				return p;                     //返回指针域
			}
			p = p->next;
		}
		return NULL;                           //未查询到结果
	}
}

//在尾部插入指定的元素
void Linklist::InsertElemAtEnd(DataType data)
{
     
	Elemtype * newNode = new Elemtype;    //定义一个Node结点指针newNode
	newNode->next = NULL;         //定义newNode的数据域和指针域
	newNode->data = data;
	Elemtype * p = head;              //定义指针p指向头结点
	if (head == NULL) {
                //当头结点为空时，设置newNode为头结点
		head = newNode;
	}
	else                          //循环知道最后一个节点，将newNode放置在最后
	{
     
		while (p->next != NULL)
		{
     
			p = p->next;
		}
		p->next = newNode;
	}
}

//在指定位置插入指定元素
void Linklist::InsertElemAtIndex(DataType data,int n)
{
     
	if (n<1 || n>GetLength())                   //输入有误报异常
		cout << "输入的值错误" << endl;
	else
	{
     
		Elemtype * ptemp = new Elemtype;        //创建一个新的节点
		ptemp->data = data;                     //定义数据域
		Elemtype * p = head;                    //创建一个指针指向头结点
		int i = 1;
		while (n > i)                           //遍历到指定的位置
		{
     
			p = p->next;
			i++;
		}
		ptemp->next = p->next;                 //将新节点插入到指定位置
		p->next = ptemp;
	}
}

//在头部插入指定元素
void Linklist::InsertElemAtHead(DataType data)
{
     
	Elemtype * newNode = new Elemtype;    //定义一个Node结点指针newNode
	newNode->data = data;
	Elemtype * p = head;              //定义指针p指向头结点
	if (head == NULL) {
                //当头结点为空时，设置newNode为头结点
		head = newNode;
	}
	newNode->next = p->next;          //将新节点插入到指定位置
	p->next = newNode;
}

//在尾部删除元素
void Linklist::DeleteElemAtEnd()
{
     
	Elemtype * p = head;          //创建一个指针指向头结点
	Elemtype * ptemp = NULL;      //创建一个占位节点
	if (p->next == NULL) {
             //判断链表是否为空
		cout << "单链表空" << endl;
	}
	else
	{
     
		while (p->next != NULL)   //循环到尾部的前一个
		{
     
			ptemp = p;            //将ptemp指向尾部的前一个节点
			p = p->next;          //p指向最后一个节点
		}
		delete p;                //删除尾部节点
		p = NULL;
		ptemp->next = NULL;
	}
}

//删除所有数据
void Linklist::DeleteAll()
{
     
	Elemtype * p = head->next;
	Elemtype * ptemp = new Elemtype;
	while (p != NULL)                    //在头结点的下一个节点逐个删除节点
	{
     
		ptemp = p;
		p = p->next;
		head->next = p;
		ptemp->next = NULL;
		delete ptemp;
	}
	head->next = NULL;                 //头结点的下一个节点指向NULL
}

//删除指定的数据
void Linklist::DeleteElemAtPoint(DataType data)
{
     
	Elemtype * ptemp = Find(data);    //查找到指定数据的节点位置
	if (ptemp == head->next) {
             //判断是不是头结点的下一个节点，如果是就从头部删了它
		DeleteElemAtHead();
	}
	else
	{
     
		Elemtype * p = head;          //p指向头结点
		while (p->next != ptemp)      //p循环到指定位置的前一个节点
		{
     
			p = p->next;
		}
		p->next = ptemp->next;         //删除指定位置的节点
		delete ptemp;
		ptemp = NULL;
	}

}

//在头部删除节点
void Linklist::DeleteElemAtHead()
{
     
	Elemtype * p = head;
	if (p == NULL || p->next == NULL) {
        //判断是否为空表，报异常
		cout << "该链表为空表" << endl;
	}
	else
	{
     
		Elemtype * ptemp = NULL;      //创建一个占位节点
		p = p->next;
		ptemp = p->next;              //将头结点的下下个节点指向占位节点
		delete p;                     //删除头结点的下一个节点
		p = NULL;
		head->next = ptemp;           //头结点的指针更换
	}
}

//测试函数
int main()
{
     
	Linklist l;
	int i;
	cout << "1.创建单链表   2.遍历单链表   3.获取单链表的长度   4.判断单链表是否为空   5.获取节点\n";
	cout << "6.在尾部插入指定元素   7.在指定位置插入指定元素   8.在头部插入指定元素\n";
	cout<<"9.在尾部删除元素   10.删除所有元素   11.删除指定元素   12.在头部删除元素   0.退出" << endl;
	do
	{
     
		cout << "请输入要执行的操作: ";
		cin >> i;
		switch (i)
		{
     
		case 1:
			int n;
			cout << "请输入单链表的长度: ";
			cin >> n;
			l.CreateLinklist(n);
			break;
		case 2:
			l.TravalLinklist();
			break;
		case 3:
			cout << "该单链表的长度为" << l.GetLength() << endl;
			break;
		case 4:
			if (l.IsEmpty() == 1)
				cout << "该单链表是空表" << endl;
			else
			{
     
				cout << "该单链表不是空表" << endl;
			}
			break;
		case 5:
			DataType data;
			cout << "请输入要获取节点的值: ";
			cin >> data;
			cout << "该节点的值为" << l.Find(data)->data << endl;
			break;
		case 6:
			DataType endData;
			cout << "请输入要在尾部插入的值: ";
			cin >> endData;
			l.InsertElemAtEnd(endData);
			break;
		case 7:
			DataType pointData;
			int index;
			cout << "请输入要插入的数据: ";
			cin >> pointData;
			cout << "请输入要插入数据的位置: ";
			cin >> index;
			l.InsertElemAtIndex(pointData, index);
			break;
		case 8:
			DataType headData;
			cout << "请输入要在头部插入的值: ";
			cin >> headData;
			l.InsertElemAtHead(headData);
			break;
		case 9:
			l.DeleteElemAtEnd();
			break;
		case 10:
			l.DeleteAll();
			break;
		case 11:
			DataType pointDeleteData;
			cout << "请输入要删除的数据: ";
			cin >> pointDeleteData;
			l.DeleteElemAtPoint(pointDeleteData);
			break;
		case 12:
			l.DeleteElemAtHead();
			break;
		default:
			break;
		}
	}while (i != 0);

	system("pause");
    return 0;
}