C++ 数据结构应用——链表
来源：互联网 发布：r语言读取大数据csv 编辑：程序博客网 时间：2024/05/17 07:26
C++ 数据结构应用——链表
代码已经封装成class啦，方便使用。
头文件：Linklist.h
#include <iostream>/******************************************************Copyright: University of Science & Technology BeijingAuthor: Turing AaronDate: 2017-05Description: ProgrammingLanguage: C++ FunctionName -------- Description Createlist() 创建链表，申请链表头节点的空间，并将头节点的next指针指向NULL。 ListInsert() 按给定链表位置序号找到位置并将元素插入到该序号后面。 ListClear() 遍历链表，依次释放节点的内存。 ListDel() 按照给定序列的值从链表中删除该结点。 GetElem() 按序号查找链表中的元素，并返回该节点的指针。 LocateElem() 按值查找（定位）链表中的元素，并返回该节点的指针。 print() 遍历链表并打印元素的data. isEmpty() 判断链表是否为空。 Adjmax() 计算相邻k个节点data值之和最大的第一节点。*******************************************************/class LinkList{public: //链表的构造函数，调用私有方法中的Creatlist()，下同，都是通过公共函数调用私有函数 LinkList() { Createlist(); } int Adjmax(const int & k) { return Adjmax(head, k); } const int & GetElem(int i) { return GetElem(head, i)->data; } const int & LocateElem(const int & data) { LocateElem(head, data); } bool ListInsert(const int &i, const int & data) { return ListInsert(head, i, data); } bool ListDel(const int &i) { ListDel(head, i); } void ListClear() { ListClear(head); } void print() { print(head); } bool isEmpty() { return isEmpty(head); }private: struct LinkNode { int data; LinkNode *next; //LinkNode的初始化函数（调用new时会调用这个函数） LinkNode(const int & data, LinkNode *next = NULL) : data(data), next(next) { } }; LinkNode *head; void Createlist(); int Adjmax(LinkNode * & L, const int & k); void ListClear(LinkNode * & H); LinkNode * GetElem(LinkNode * H, int i) const; LinkNode * LocateElem(LinkNode *H, const int & data) const; bool ListInsert(LinkNode * & H, const int & i, const int & data) const; bool ListDel(LinkNode * & H, const int & i); void print(LinkNode * H); bool isEmpty(LinkNode * & head);};/*******************************************************Function: Adjmax().Description: 计算相邻k个节点data值之和最大的第一节点.Arguments: 链表头节点 LinkNode * & L, 链表长度 const int & k .Variables: VariableName -------- Description LinkNode* p 记录当前区间头指针 LinkNode* q 记录当前区间尾指针 int sum 记录当前区间内所有data之和； int maxSum 记录和最大的值； int maxNode 记录和最大的那个区间的第一个节点位置； int curNode 记录当前区间第一个节点位置。Return: 和最大的第一节点在链表中的序号*******************************************************/int LinkList::Adjmax(LinkNode * & L, const int & k) { //检测空链表 if (L->next == NULL) return 0; //curNode为当前计数区间的头一个结点 int sum = 0, maxSum = 0, maxNode = 1, curNode = 1; LinkNode *p = NULL, *q = NULL; p = q = L->next; //根据k的范围移动q指针,sum记录为q到p区间内的和 //初始化sum，记录和为[1, k]的数据。 for (int i = 1; i <= k ; i++) { sum += q->data; q = q->next; if(q==NULL){ std::cout << "[-] ---------- 您输入的k值小于链表长度 ----------" << std::endl; return maxNode; } } maxSum = sum; //开始移动长度为k的区间，减去前一个元素，加上后一个元素，同时移动curNode，如果sum更大，则更新maxNode while (q) { sum -= p->data; p = p->next; curNode++; sum += q->data; q = q->next; if (sum > maxSum) { maxSum = sum; maxNode = curNode; } } return maxNode;}//创建链表，申请链表头结点的空间，并将头节点的next指针指向NULL。void LinkList::Createlist() { head = new LinkNode(0);}//遍历链表，依次释放结点的内存。void LinkList::ListClear(LinkNode * & H) { LinkNode * p; p = H; //从头结点开始循环删除 while (p) { LinkNode *q; q = p->next; delete p; p = q; }}//按序号查找链表中的元素，并返回该节点的指针。LinkList::LinkNode * LinkList::GetElem(LinkNode * H, int i) const { //输入的i小于0或链表为空时返回NULL if (i < 0) return NULL; //新建指针指向表头 LinkNode * P = H; //由于是从表头开始遍历，所以开始时位置为-1 int j = -1; //从表头开始遍历i个节点 while (P->next && j < i) { P = P->next; ++j; } //成功遍历到第i个节点，返回该元素的指针 if (i == j) return P; //否则返回空指针 else return NULL;}//按值查找（定位）链表中的元素，并返回该节点的指针。LinkList::LinkNode * LinkList::LocateElem(LinkNode *H, const int & data) const { //新建指针指向第一个元素 LinkNode * P = H->next; //遍历链表，如果没找到data，P指针为NULL while (P && P->data != data) P = P->next; return P;}//按给定链表位置序号找到位置并将元素插入到该序号后面。bool LinkList::ListInsert(LinkNode * & H, const int & i, const int & data) const { LinkNode * p, *q; if (i == 0) p = H; else p = GetElem(H, i - 1); if (p == NULL) return false; else { //在q中存入数据，并把p指针的下一位给新节点q q = new LinkNode(data, p->next); p->next = q; return true; }}//按照给定序列的值从链表中删除该结点。bool LinkList::ListDel(LinkNode * & H, const int & i) { LinkNode *p, *q; //如果输入位置为0，则从头开始删除 if (i == 0) p = H; //如果不是，则查找该元素 else p = GetElem(H, i - 1); if (p&&p->next) { q = p->next; p->next = q->next; delete q; return true; } else return false;}//遍历链表并打印元素的data.void LinkList::print(LinkNode * H) { if (H == NULL) return; for (LinkNode *p = head->next; p; p = p->next) { std::cout << p->data << "\t"; } std::cout << std::endl;}//判断链表是否为空。inline bool LinkList::isEmpty(LinkNode * & head) { return head == NULL ? true : false;}主文件：list_app.cpp
#include "LinkList.h"#include <string>#include <ctype.h>#include <fstream>#include <sstream>#include <limits>using namespace std;int main(){ cout << "实验1：链表的应用 -- 作者：Turing Aaron" << endl; while (true) { menu: cout << "\n[+] 是否创建链表？\n" << "1) 创建链表\t2) 退出系统\t3) 从文件读入数据" << endl; //读入操作数并将第一个字符做为操作数 string op_input; cin.clear(); getline(cin, op_input); int op = op_input[0] - '0'; //1） 创建链表 if (op == 1) { //---初始化链表--- cout << "[+] ---------- 正在初始化链表... ----------" << endl; LinkList *myList = new LinkList; cout << "[+] ---------- 初始化完毕，接下来请输入k值 ----------" << endl; int k = 0; while (true) { cin >> k; if (cin.good()) break; else if (cin.fail()) { cout << "[-] ---------- k值输入错误，请重新输入！----------" << endl; //清空输入流 cin.clear(); cin.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(), '\n'); } } //---数据读取--- cout << "[+] ---------- 请输入数据，#结束输入 ----------" << endl; cin.clear(); int data = 0, listLen = 0; while (true) { cin >> data; //如果读入的是数字，则插入链表 if (cin.good()) myList->ListInsert(listLen++, data); //如果输入的不是数字，输入流cin的fail会被置位，此时读入一个字符，判断是#还是非法字符。 else if (cin.fail()) { char c = getchar(); if (c == '#') break; cin.ignore(); cout << "[-] ---------- 输入的【 " << c << " 】非法，该输入跳过! ----------" << endl; //清空错误输入流 cin.clear(); } } //---判断链表内是否有数据--- if (myList->isEmpty()) { myList->ListClear(); goto menu; } //---输出链表--- cout << "[+] ---------- 您输入的链表为： ----------" << endl; myList->print(); //---调用Adjmax()求值--- cout << "[+] ---------- 开始计算相邻 [ " << k << " ] 个节点和最大的第一个节点 ----------" << endl; int maxNode = myList->Adjmax(k); if (maxNode == 0) cout << "[-] ---------- 链表为空！请检查！----------" << endl; else { cout << "[+] 相邻 " << k << " 个结点data值之和为最大的第一结点为： " << endl; cout << "[+] 序号" << maxNode << ", data值" << myList->GetElem(maxNode - 1) << endl; } cout << "[+] ---------- 计算结束 ----------" << endl; //---析构链表--- myList->ListClear(); //---清除输入流--- cin.clear(); cin.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(), '\n'); } //2） 退出系统 else if (op == 2) { cout << "[+] ---------- 感谢使用，再见 ----------" << endl; exit(0); } //3） 从文件读入数据 else if (op == 3) { //------从文件读入数据------ string file_name; cout << "[+] ----------- 请输入要读取的文件名字 ---------" << endl; getline(cin, file_name); ifstream fin(file_name); //------打开文件失败------ if (!fin) { cout << "[-] ---------- 找不到数据文件，请检查！ ----------" << endl; goto menu; } //在读到文件结束以前 while (fin.peek() != EOF) { int k = 0; string k_input, data_input; getline(fin, k_input); //如果k的输入非空且第一个字符为数字，则判断为k的输入有效，否则退出循环 if (!k_input.empty()) k = k_input[0] - '0'; else break; //建立链表 LinkList *myList = new LinkList; getline(fin, data_input); //将data字符串输入变为数据流，方便链表读取 istringstream sin(data_input); int data = 0, listLen = 0; while (sin >> data) { myList->ListInsert(listLen++, data); } //---输出链表--- cout << "[+] ---------- 您输入的链表为： ----------" << endl; myList->print(); //---调用Adjmax()求值--- cout << "[+] ---------- 开始计算相邻 [ " << k << " ] 个节点和最大的第一个节点 ----------" << endl; int maxNode = myList->Adjmax(k); if (maxNode == 0) cout << "[-] ---------- 链表为空！请检查！ ----------" << endl; else { cout << "[+] 相邻 " << k << " 个结点data值之和为最大的第一结点为： " << endl; cout << "[+] 序号" << maxNode << ", data值" << myList->GetElem(maxNode - 1) << endl; } cout << "---------------------------------------------------------------------------------------" << endl; //---析构链表--- myList->ListClear(); } fin.close(); } //非法参数 else cout << "[-] ---------- 非法参数，请重试！ ----------" << endl; } return 0;}其他的以后有空再补充哈
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