单链表(二):如何实现单链表的排序、逆置(逆序)

简介: <p>1、单链表的排序</p> <p>示例代码如下:</p> <p></p> <pre name="code" class="cpp">#include<iostream>using namespace std; ///单链表结构体:结点typedef struct student{ int data; //结点中的数据 struct st

1、单链表的排序

示例代码如下:

#include<iostream>
using namespace std;
 
///单链表结构体:结点
typedef struct student
{
    int data;				//结点中的数据
    struct student *next;	//指向链表下一个结点的指针
}node;

node *head;	//头结点指针
int index;	//链表长度

///建立单链表
void *create()
{
    node *p,*s;	//增加结点的位置指针、要增加结点的指针
    int x,cycle=1;		//x是结点中的数据,若为0代表创建结束;cycle是循环控制变量
    head=(node*)malloc(sizeof(node)); //动态分配,建立头节点
    p=head;
    while(cycle)
    {
        printf("Please input the data:");
        scanf("%d",&x);
        if(x!=0)
        {
            s=(node*)malloc(sizeof(node));	//动态分配,每次新建一个节点
            s->data=x;						//将数据存入该结点
//			printf("%d\n",s->data);			//查看该结点中的数据是否正确
            p->next=s;						//连接头指针与当前结点
            p=s;							//并将头指针指向当前结点的指针,即下一个结点的地址
        }
        else
        {
            cycle=0;
        }
    }
    
    p->next=NULL;		//最后一个结点为空指针(必须)

//	head=head->next;	//创建完毕单链表,头结点指针回去
//	printf("\n   yyy   %d",head->data);	//打印第一个结点中的数据,用于验证

    return head;		//返回根结点
}

///遍历单链表(单链表打印),同时测长
//注:链表无法从反方向进行遍历
void traverse(node *head)
{
	node *p;
	index=0;
	if(head->next==NULL)
	{
		printf("Link is empty!\n");
		return;
	}
	p=head->next;
	while(p!=NULL)//遍历链表
	{
		printf("The %dth node is:%d\n",++index,p->data);//打印元素,亦可计算链表长度(index)
		p=p->next;//进入下一个结点
	}
	printf("\n该链表长度为:%d\n\n",index);
}

///单链表的排序
void *sort(node *head)
{
	node *p;
	int n=index;	//链表长度
	int temp;
	if(head==NULL || head->next==NULL)
		return head;

	p=head->next;	//p指向结点1,可以得到结点1的数据
	
	for(int j=1;j<n;j++) //冒泡排序
	{	
		p=head->next;	//每次冒泡过程完毕后,必须返回结点1
		for(int i=n-1;i>=j;i--)	//一次冒泡过程
		{
			if( (p->data) > (p->next->data) )	//从小到大排序
			{
				temp=p->data;
				p->data=p->next->data;
				p->next->data=temp;
			}
			p=p->next;
		}		
	}

	p=head->next;	//要打印排序好的链表,必须从头开始打印,也是遍历的一个过程
	//打印出排好序的链表(从小到大)
	for(int m=0;m<n;m++)
	{
		printf(" %d",p->data);
		p=p->next;
		
	}
	cout<<endl;
}
int main()
{
	cout<<"/***** 单链表的创建 *****/"<<endl;
	create();		//单链表的创建

	cout<<endl<<"/***** 单链表的遍历与测长 *****/"<<endl;
	traverse(head);	//单链表的遍历与测长

	cout<<endl<<"/***** 单链表的排序 *****/"<<endl;
	sort(head);	//单链表的排序

	return 0;
}

测试结果如图:



2、单链表的逆置(逆序)

单链表的逆置有2种方法,分别如下。

方法一:

基本思想:类似于冒泡法,但是不用比较数据大小,即可。


方法二:

基本思想:

(1)、单链表的模型如下图:


(2)、进行单链表的逆序,首先要让p2的next指向p1,如下图:


(3)、再由p1指向p2,p2指向p3,如下图:


然后重复p2的next指向p1,p1指向p2,p2指向p3。


完整的示例代码如下:

#include<iostream>
using namespace std;
 
///单链表结构体:结点
typedef struct student
{
    int data;				//结点中的数据
    struct student *next;	//指向链表下一个结点的指针
}node;

node *head;	//头结点指针
int index;	//链表长度

///建立单链表
void *create()
{
    node *p,*s;	//增加结点的位置指针、要增加结点的指针
    int x,cycle=1;		//x是结点中的数据,若为0代表创建结束;cycle是循环控制变量
    head=(node*)malloc(sizeof(node)); //动态分配,建立头节点
    p=head;
    while(cycle)
    {
        printf("Please input the data:");
        scanf("%d",&x);
        if(x!=0)
        {
            s=(node*)malloc(sizeof(node));	//动态分配,每次新建一个节点
            s->data=x;						//将数据存入该结点
//			printf("%d\n",s->data);			//查看该结点中的数据是否正确
            p->next=s;						//连接头指针与当前结点
            p=s;							//并将头指针指向当前结点的指针,即下一个结点的地址
        }
        else
        {
            cycle=0;
        }
    }
    
    p->next=NULL;		//最后一个结点为空指针(必须)

//	head=head->next;	//创建完毕单链表,头结点指针回去
//	printf("\n   yyy   %d",head->data);	//打印第一个结点中的数据,用于验证

    return head;		//返回根结点
}

///遍历单链表(单链表打印),同时测长
//注:链表无法从反方向进行遍历
void traverse(node *head)
{
	node *p;
	index=0;
	if(head->next==NULL)
	{
		printf("Link is empty!\n");
		return;
	}
	p=head->next;
	while(p!=NULL)//遍历链表
	{
		printf("The %dth node is:%d\n",++index,p->data);//打印元素,亦可计算链表长度(index)
		p=p->next;//进入下一个结点
	}
	printf("\n该链表长度为:%d\n\n",index);
}

///单链表的排序
void *sort(node *head)
{
	node *p;
	int n=index;	//链表长度
	int temp;
	if(head==NULL || head->next==NULL)
		return head;

	p=head->next;	//p指向结点1,可以得到结点1的数据
	
	for(int j=1;j<n;j++) //冒泡排序
	{	
		p=head->next;	//每次冒泡过程完毕后,必须返回结点1
		for(int i=n-1;i>=j;i--)	//一次冒泡过程
		{
			if( (p->data) > (p->next->data) )	//从小到大排序
			{
				temp=p->data;
				p->data=p->next->data;
				p->next->data=temp;
			}
			p=p->next;
		}		
	}

	p=head->next;	//要打印排序好的链表,必须从头开始打印,也是遍历的一个过程
	//打印出排好序的链表(从小到大)
	for(int m=0;m<n;m++)
	{
		printf(" %d",p->data);
		p=p->next;
		
	}
	cout<<endl;
}

///单链表的逆置:方法一
/*
注:链表无法从反方向进行遍历
方法一的基本思想:类似于冒泡法,但是不用比较数据大小即可。
*/

void *reverse1(node *head)
{
	node *p;
	int n=index;	//链表长度
	int temp;
	if(head==NULL || head->next==NULL)
		return head;

	p=head->next;	//p指向结点1,可以得到结点1的数据
	
	for(int j=1;j<n;j++) 
	{	
		p=head->next;	
		for(int i=n-1;i>=j;i--)
		{
			
			temp=p->data;
			p->data=p->next->data;
			p->next->data=temp;
			p=p->next;
		}		
	}

	p=head->next;

	//打印出逆置后的链表
	for(int m=0;m<index;m++)
	{
		printf(" %d",p->data);
		p=p->next;	
	}
}

///单链表的逆置:方法二
void *reverse2(node *head)
{
	node *p1,*p2,*p3;
	if(head==NULL || head->next==NULL)
		return head;

	p1=head;	//初始化p1是根结点
    p2=p1->next;//初始化p2是结点1
    while(p2)//当前结点的下一个结点是否为空
    {
        p3=p2->next;
        p2->next=p1;
        p1=p2;
        p2=p3;
    }
    head->next=NULL;
    head=p1;	

	//打印出逆置后的链表
	for(int m=0;m<index;m++)
	{
		printf(" %d",p1->data);
		p1=p1->next;
	}
	cout<<endl;
}

int main()
{
	cout<<"/***** 单链表的创建 *****/"<<endl;
	create();		//单链表的创建

	cout<<endl<<"/***** 单链表的遍历与测长 *****/"<<endl;
	traverse(head);	//单链表的遍历与测长

//	cout<<endl<<"/***** 单链表的排序 *****/"<<endl;
//	sort(head);	//单链表的排序

	cout<<endl<<"/***** 单链表的逆置:方法一 *****/"<<endl;
	reverse1(head);	//单链表的逆置:方法一

	cout<<endl<<"/***** 单链表的逆置:方法二 *****/"<<endl;
	reverse2(head);	//单链表的逆置:方法二

	return 0;
}

测试结果如下图:



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