链表的基本操作(acm模式，中等）

 

 

此题自己亲自动手实现难度确实不容易，为了更好的掌握 链表这一结构，还是得自己敲，自己debug,还得多次看，才能脑子清楚，手也熟。

// 本题的删除索引是从1开始，函数实现是从0开始，先说明这一点，不然先看函数可能会产生疑惑
#include
using namespace std;
// 定义链表节点结构体
struct LinkedNode {
    int val;
    LinkedNode* next;
    LinkedNode(int val):val(val), next(nullptr){}
};

int _size = 0;
LinkedNode* _dummyHead =  new LinkedNode(0); // 这里定义的头结点 是一个虚拟头结点，而不是真正的链表头结点

// 获取到第index个节点数值，如果index是非法数值直接返回-1， 注意index是从0开始的，第0个节点就是头结点
int get(int index) {
    if (index > (_size - 1) || index < 0) {
        return -1;
    }
    LinkedNode* cur = _dummyHead->next;
    while(index--){ // 如果--index 就会陷入死循环
        cur = cur->next;
    }
    return cur->val;
}

// 在链表最前面插入一个节点，插入完成后，新插入的节点为链表的新的头结点
void addAtHead(int val) {
    LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
    newNode->next = _dummyHead->next;
    _dummyHead->next = newNode;
    _size++;
}

// 在链表最后面添加一个节点
void addAtTail(int val) {
    LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
    LinkedNode* cur = _dummyHead;
    while(cur->next != nullptr){
        cur = cur->next;
    }
    cur->next = newNode;
    _size++;
}

// 在第index个节点之前插入一个新节点，例如index为0，那么新插入的节点为链表的新头节点。
// 如果index 等于链表的长度，则说明是新插入的节点为链表的尾结点
// 如果index大于链表的长度，则返回空
// 如果index小于0，则在头部插入节点
int addAtIndex(int index, int val) {

    if(index > _size) return -1;
    if(index < 0) return -1;
    LinkedNode* newNode = new LinkedNode(val);
    LinkedNode* cur = _dummyHead;
    while(index--) {
        cur = cur->next;
    }
    newNode->next = cur->next;
    cur->next = newNode;
    _size++;
    return 0;
}

// 删除第index个节点，如果index 大于等于链表的长度，直接return，注意index是从0开始的
int deleteAtIndex(int index) {
    if (index >= _size || index < 0) {
        return -1;
    }
    LinkedNode* cur = _dummyHead;
    while(index--) {
        cur = cur ->next;
    }
    LinkedNode* tmp = cur->next;
    cur->next = cur->next->next;
    delete tmp;
    //delete命令指示释放了tmp指针原本所指的那部分内存，
    //被delete后的指针tmp的值（地址）并非就是NULL，而是随机值。也就是被delete后，
    //如果不再加上一句tmp=nullptr,tmp会成为乱指的野指针
    //如果之后的程序不小心使用了tmp，会指向难以预想的内存空间
    tmp=nullptr;
    _size--;
    return 0;
}

// 打印链表
int printLinkedList() {
    LinkedNode* cur = _dummyHead;
    if (cur->next == nullptr) return -1;
    while (cur->next != nullptr) {
        cout << cur->next->val << " ";
        cur = cur->next;
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

int main() {
    int n, a, m, t, z;
    string s;
    cin >> n;
    LinkedNode* head = nullptr;
    while (n--) {
        cin >> a;
        addAtHead(a);
    }
    cin >> m;
    while (m--) {
        cin >> s;
        if (s == "show")  {
            if (printLinkedList() == -1) cout << "Link list is empty" << endl;
        }
        if (s == "delete") {
            cin >> t; 
            // 本题的删除索引是从1开始，函数实现是从0开始，所以这里是 t - 1
            if (deleteAtIndex(t - 1) == -1) cout << "delete fail" << endl; 
            else cout << "delete OK" << endl;
        }
        if (s == "insert") {
            cin >> t >> z; 
            if (addAtIndex(t - 1, z) == -1) cout << "insert fail" << endl;
            else cout << "insert OK" << endl;

        }
        if (s == "get") {
            cin >> t;
            int getValue = get(t - 1);
            if (getValue == -1) cout << "get fail" << endl;
            else cout << getValue << endl;
        }
    }
}