C++ 数据结构 线性表之单链表

前言

线性表的链式存储又称单链表。它是指通过一任意的存储单元来存储线性表中的数据元素。
为了建立数据元素之间的线性关系，对每个链表结点，除存放元素自身的信息外，还需存放一个指向其后继结点的指针。

相关知识：
C++结构体
C++指针
C++引用

类型描述

假定线性表的元素类型为ElemType。

单链表中的结点类型描述如下：

typedef struct LNode{
    ElemType data;
    struct LNode *next;
}LNode, *LinkedList;

此处定义相当于

struct LNode{
    ElemType data;
    struct LNode *next;
};
typedef struct LNode LNode;
typedef struct LNode *LinkedList;

后文具体实现时用 LNode *p来建立一个单独结点，而用LinkedList 来建立单链表的表头结点。

有关于typedef的使用方法可参考这篇文章。

基本操作的实现

1.基本操作的实现取决于采用哪种存储结构，存储结构不同，算法的实现也不同。
2.“&”表示C++中的引用。

//
// Created by Evian on 2020/2/29.
// 单链表基本操作的实现
//
#include 
using namespace std;

#define ElemType int        //方便更改链表中数据的类型

typedef struct LNode{
    ElemType data;
    struct LNode *next;
}LNode, *LinkedList;

LinkedList List_HeadInsert(LinkedList &L);
LinkedList List_TailInsert(LinkedList &L);
LNode *GetElem(LinkedList L, int i);
LNode *LocateElem(LinkedList L, ElemType e);
LinkedList Insert_Node(LinkedList &L, int i, ElemType x);
LinkedList Delete_Node(LinkedList L, int i);
void DisplayList(LinkedList L);

int main(){
    LinkedList list;
    LNode *p;
    list = List_TailInsert(list);
    DisplayList(list);
    list = List_HeadInsert(list);
    DisplayList(list);
    list = Insert_Node(list, 1, 8);
    DisplayList(list);
    p = GetElem(list, 1);
    cout<<p->data<<endl;
    list = Delete_Node(list, 1);
    p = LocateElem(list, 8);
    cout<<p->data<<endl;
    return 0;
}

//采用头插法建立带头结点的单链表
LinkedList List_HeadInsert(LinkedList &L){
    LNode *s;
    ElemType x;
    L = new LNode();        //创建头结点
    L->next = nullptr;         //初始为空链表
    cin>>x;
    while(x != 9999){
        s = new LNode();    //创建新结点
        s->data = x;
        s->next = L->next;  //插入
        L->next = s;
        cin>>x;
    }
    return L;
}

//采用尾插法建立带头结点的单链表
LinkedList List_TailInsert(LinkedList &L){
    LNode *s,*r;
    ElemType x;
    L = new LNode();
    L->next = nullptr;
    r = L;
    cin>>x;
    while(x != 9999){
        s = new LNode();
        s->data = x;
        r->next = s;
        r = s;
        cin>>x;
    }
    r->next = nullptr;         //尾结点置空
    return L;
}

//按序号查找节点
LNode *GetElem(LinkedList L, int i){
    int j = 1;
    LNode *p = L->next;
    if (i == 0){
        return L;           //i=0时返回头结点
    }
    if (i < 1){
        return nullptr;
    }
    while (p && j<i){
        p = p->next;
        j++;
    }
    return p;               //返回第i个结点的指针，若i大于表长则返回NULL;
}

//按值查找表结点
LNode *LocateElem(LinkedList L, ElemType e){
    LNode *p = L->next;
    while(p && p->data != e){
        p = p->next;
    }
    return p;
}

//插入结点
LinkedList Insert_Node(LinkedList &L, int i, ElemType x){
    if (i == 0){                    //不能在头结点插入；
        return L;
    }
    LNode *p, *s = new LNode();
    s->data = x;                     //s为待插入结点
    p = GetElem(L,i-1);           //获得插入位置的前驱结点
    if (p != nullptr){                 //当i不合法时P为NULL
        s->next = p->next;
        p->next = s;
    }
    return L;
}

//删除结点
LinkedList Delete_Node(LinkedList L, int i){
    LNode *p,*q;
    p = GetElem(L, i-1);            //获得删除位置的前驱结点
    q = p->next;
    p->next = q->next;
    free(q);                           //释放结点的存储空间
    return L;
}

//遍历打印链表
void DisplayList(LinkedList L){
    LNode *p = L->next;
    while(p->next != nullptr){
        cout<<p->data<<"--->";
        p = p->next;
    }
    cout<<p->data<<endl;
}

如有错误，还请指正！TkY 0.0