【数据结构】单链表基本操作

简介: 【数据结构】单链表基本操作

单链表基本操作函数

一、单链表初始化

Status InitList(LinkList &L)// 
{
    L=new LNode;
    if(!L) return(OVERFLOW);
    L->next=NULL;
    return OK;
}

Status表状态,函数接收的返回值为OK或ERROR。

new为C++的操作符,在这里即定义一个新的指针L。

OVERFLOW字面意思为溢出,在函数头部分应该定义为-1,在这里想表示的是指针所指向的空间申请失败了。

NULL是指空指针,这里可以理解为L的下一个位置是空的。

大致思路为先定义一个新的指针L,如果创建失败的话,返回OVERFLOW(-1),成功的话L的位置就是空指针的前一个,或者可以理解为L的下一个是空指针。


二、单链表取值

Status GetElem(LinkList &L,int i,ElemType &e)//取值
{
    int j = 1;
    LNode *p;
    p = L->next;
    while(p && j<i) 
  {
      p=p->next;
    j++;
    }
    if((!p) || j>i) return ERROR;
    e=p->data;    
  return OK;
}

单链表做取值操作只能从头开始依次向下寻找,所以说单链表是顺序存储,对于取值操作来说,顺序表比单链表更为适用,单链表取值操作时间复杂度O(n),而顺序表取值操作时间复杂度O(1)。


三、单链表插入

Status ListInsert(LinkList &L,int i,ElemType e)//插入
{
    LNode* p = L; 
    int j = 0;
    while(p && j<i-1)
    {
      p=p->next; 
    j++;
    }
    if(!p || j>i+1) return ERROR;
    LNode* s = new LNode;
    s->data = e; 
  s->next = p->next; 
  p->next = s;
    return OK;
}

插入的核心算法就是s->next = p->next;  p->next = s;这个前后顺序是不可以改变的,因为如果更改的话,s的下一个位置就找不到了,必须利用p->next更改之前找到s的下一个位置(p->next),这样才能完成插入操作。

取值操作中我们说顺序表比单链表更为适用,是因为单链表取值操作时间复杂度O(n),而顺序表取值操作时间复杂度O(1),而在插入操作中,无疑使用单链表更为合适,在顺序表中执行插入删除等动作时,还需要移动其他元素,而在单链表中就不存在这样的问题,只需要更改两个指针就可以了。


四、单链表删除

Status ListDelete(LinkList &L,int i)//删除
{ 
    LNode *q;
    LNode* p=L; 
    int j = 0;
    while(p->next && j<i-1)
    {
      p = p->next; 
    j++;
    }
    if(!(p->next) || j>i-1) return ERROR;
    q = p->next; 
  p->next = q->next;
    delete q;
    return OK;
}

q = p->next; 这个操作其实可以和插入那里一起理解,也是要提前保存一下p->next的地址,否则在未来改变指针后,这个地址就找不到了。

这里p->next = q->next;实际上就是p->next =p->next->next;相信这样写的话更助于理解,即将p->next直接连接到p->next->next上,之前p->next的那个位置的元素是不是就被删除到表外了呢,最后再将提前存储好的q(p->next)删除就好了


五、单链表按值插入

Status SeqInsert(LinkList &L,ElemType e)//按值插入
{
    LNode* p= L->next;
    int i=0;
    while(p && p->data < e)
  {
      p = p->next;
      i++;
  }
    ListInsert(L,i+1,e);
}

前提时这个单链表是按大小排列好的,相信这个大家都可以看懂,我也就不多赘述了哈。


单链表完整程序

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
using namespace std;
#define MAXSIZE 8
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -1
typedef int Status;
typedef int ElemType;
typedef struct LNode
{
    ElemType data;
    struct LNode* next;
}LNode,*LinkList;
Status InitList(LinkList &L)//初始化
{
    L = new LNode;
    if(!L) return(OVERFLOW);
    L->next = NULL;
    return OK;
}
void PrintList(LinkList &L)//输出
{
    LNode* p;
    p = L->next;
    while(p)
    {
        cout<<p->data<<",";
        p = p->next;
    }
    cout<<endl;
}
Status GetElem(LinkList &L,int i,ElemType &e)//取值
{
    int j = 1;
    LNode* p;
    p = L->next;
    while(p && j<i) 
  {
      p = p->next;
    j++;
    }
    if((!p) || j>i) return ERROR;
    e = p->data;    
  return OK;
}
Status ListInsert(LinkList &L,int i,ElemType e)//插入
{
    LNode* p = L; 
    int j = 0;
    while(p && j<i-1)
    {
      p = p->next; 
    j++;
    }
    if(!p || j>i+1) return ERROR;
    LNode* s = new LNode;
    s->data = e; 
  s->next = p->next; 
  p->next = s;
    return OK;
}
Status ListDelete(LinkList &L,int i)//删除
{ 
    LNode* q;
    LNode* p = L; 
    int j = 0;
    while(p->next && j<i-1)
    {
      p = p->next; 
    j++;
    }
    if(!(p->next) || j>i-1) return ERROR;
    q = p->next; 
  p->next = q->next;
    delete q;
    return OK;
} 
Status Len(LinkList &L)//求表长
{
    int i=0;
    LNode* p=L;
    while(p)
  {
      p = p->next;
    i++;
    }
    return i-1;
}
Status SeqList(LinkList &L)//排序
{
    int i,j,a;
    LNode *q,*p,*tail;
    for(i=0;i<Len(L)-1;i++)
    {
        a = Len(L)-i-1;
        q = L->next;
        p = q->next;
        tail = L;
        while(a--)
        {
           if(q->data>p->data) 
           {
               q->next = p->next;
               p->next = q;
               tail->next = p;
           }
           tail = tail->next;
           q = tail->next;
           p = q->next;
        }
    }PrintList(L);
}
Status SeqInsert(LinkList &L,ElemType e)//按值插入
{
    LNode* p = L->next;
    int i = 0;
    while(p && p->data<e)
  {
      p = p->next;
      i++;
  }
    ListInsert(L,i+1,e);
}
void CreateList_H ( LinkList &L, int n)//头插法
{
    L = new LNode;
    L->next = NULL; 
    LNode* p;
    for(int i = 0; i<n; i++)
    {
      p = new LNode;
        cin>>p->data;
        p->next = L->next;
        L->next = p;
    }
}
int main()
{
    LinkList L;
    InitList(L);
    cout<<"请输入链表元素:";
    CreateList_H(L,6);
    PrintList(L);
    if(ListInsert(L,1,3)==OK)PrintList(L);
    if(ListInsert(L,8,21)==OK)PrintList(L);
    if(ListInsert(L,4,15) ==OK)PrintList(L);
    if(ListInsert(L,12,99) ==OK)PrintList(L);
    if(ListDelete(L,1) ==OK)PrintList(L);
    if(ListDelete(L,9) ==OK)PrintList(L);
    if(ListDelete(L,12) ==OK)PrintList(L);
    SeqList(L);
    SeqInsert(L,20);PrintList(L);
    SeqInsert(L,50);PrintList(L);
    return 0;
}

总结

以上就是单链表最最最基本的操作啦,当然大家发现完整程序里面还有单链表排序头插法,包括尾插法的一系列操作我会在下一篇文章继续分享😁😁😁

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