链表描述

来源：互联网发布：webdriver 执行js 编辑：程序博客网时间：2024/05/29 16:55

在链表描述中，数据对象实例的每个元素都放在单元或节点中进行描述。不过，节点不必是一个数组元素，因此没有什么公式可用来定位某个元素。取而代之的是，每个节点中都包含了与该节点相关的其他节点的位置信息。这种关于其他节点的位置信息被称之为链或指针。

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图中的每个链表节点都正好有一个链接域，所以该图的链表结构被称之为单向链表(singly linked list)。

第一个节点e1的指针指向第二个节点e2，e2的指针指向e3,…，最后一个节点链接域为NULL(或0 )，这种结构被称作链(chain)。

线性表的链表描述不需要指定表的最大长度。

用链表实现线性表

这里写图片描述删除节点

这里写图片描述插入节点

#pragma oncetemplate <class T>class ChainNode{    friend Chain<T>;private:    T data;    ChainNode<T> *link;};template<class T>class Chain{public:    Chain() { first = 0; last = 0}    ~Chain();    bool IsEmpty() const { return first == 0; }    int Length() const;    bool Find(int k, T& x) const;    int Search(const T& x) const;    Chain<T>& Delete(int k, T& x);    Chain<T>& Insert(int k, const T& x);    void Output(ostream& out) const;    void Erase();    void Zero() { first = 0; }  //类内定义，可能是内联函数，这种编程风格不好？    Chain<T>& Append(const T& x)private:    ChainNode<T> *first; //指向第一个节点的指针    ChainNode<T> *last;  //指向最后一个节点的指针};template<class T>Chain<T>::~Chain(){    // 链表的析构函数，用于删除链表中的所有节点    last = 0;    ChainNode<T> *next; // 下一个节点    while (first)     {        next = first->link;        delete first;        first = next;    }}template<class T>int Chain<T>::Length() const{    // 返回链表中的元素总数    ChainNode<T> *current = first;    int len = 0;    while (current)    {        len++;        current = current->link;    }    return len;}template<class T>bool Chain<T>::Find(int k, T& x) const{    //寻找链表中的第k个元素，并将其传送至x    //如果不存在第k个元素，则返回false，否则返回true        if (k < 1) return false;    ChainNode<T> *current = first;    int index = 1; // current的索引    while (index < k && current)     {        current = current->link;        index++;    }    if (current) { x = current->data; return true; }    return false; // 不存在第k个元素}template<class T>int Chain<T>::Search(const T& x) const{    //本函数假定对于类型T定义了 != 操作    //寻找x，如果发现x，则返回x的地址    //如果x不在链表中，则返回0    ChainNode<T> *current = first;    int index = 1; // current的索引    while (current && current->data != x)    {        current = current->link;        index++;    }    if (current)        return index;    return 0;}template<class T>void Chain<T>::Output(ostream& out) const{    //本函数要求对于类型T必须定义<<操作    //将链表元素送至输出流    ChainNode<T> *current;    for (current = first; current; current = current->link)        out << current->data << " ";}// 重载<<template <class T>ostream& operator<<(ostream& out, const Chain<T>& x){    //用法就是，cout << L (L是一个Chain链表)，    //从这里触发对Output()的调用，所以Output()是一个实用函数。    x.Output(out);     return out;}template<class T>Chain<T>& Chain<T>::Delete(int k, T& x){    //把第k个元素取至x，然后从链表中删除第k个元素    //如果不存在第k个元素，则引发异常OutOfBounds        if (k < 1 || !first)            throw OutOfBounds(); // 不存在第k个元素    // p最终将指向第k个节点    ChainNode<T> *p = first;    // 将p移动至第k个元素，并从链表中删除该元素    if (k == 1) // p已经指向第k个元素        first = first->link; // 删除之    else    {        //用q指向第k - 1个元素        ChainNode<T> *q = first;        for (int index = 1; index < k - 1 && q; index++)            q = q->link;        if (!q || !q->link)            throw OutOfBounds(); //不存在第k个元素        p = q->link; //存在第k个元素        if (p == last) last = q; //对last指针的一种可能处理，                                 //如果刚好删除最后一个元素        q->link = p->link;  //从链表中删除该元素,如果p指向最后一个节点，                            //则此处保证q->link=NULL    }    //保存第k个元素并释放节点p    x = p->data;    delete p;    return *this;}template<class T>Chain<T>& Chain<T>::Insert(int k, const T& x){    //在第k个元素之后插入x    //如果不存在第k个元素，则引发异常OutOfBounds    //如果没有足够的空间，则传递NoMem异常    if (k < 0)         throw OutOfBounds();    //p最终将指向第k个节点    ChainNode<T> *p = first;    //将p移动至第k个元素    for (int index = 1; index < k && p; index++)        p = p->link;    if (k > 0 && !p)         throw OutOfBounds(); //不存在第k个元素    //插入    ChainNode<T> *y = new ChainNode<T>;    y->data = x;    if (k)     {        //在p之后插入        y->link = p->link; //如果实在最后插入元素，                           //那么此处可以保证y->link=NULL        p->link = y;    }    else     {        //作为第一个元素插入        y->link = first;        first = y;    }    if (!y->link) last = y; //对last指针的一种可能处理，                            //如果刚好在最后的位置插入元素    return *this;}template<class T>void Chain<T>::Erase(){    //删除链表中的所有节点    last = 0;    ChainNode<T> *next;    while (first)    {        next = first->link;        delete first;        first = next;    }}template<class T>Chain<T>& Chain<T>::Append(const T& x){    // 在链表尾部添加x    ChainNode<T> *y;    y = new ChainNode<T>;    y->data = x; y->link = 0;    if (first)    {        //链表非空        last->link = y;        last = y;    }    else //链表为空        first = last = y;    return *this;}//假定Output()不是Chain类的成员函数，并且在该类中没有重载操作符<<。//链表遍历器类template<class T>class ChainIterator {public:    T* Initialize(const chain<T>& c)    {        location = c.first;        if (location) return &location->data;        return 0;    }    T* Next()    {        if(!location) return 0;        location = location->link;        if (location) return &location->data;        return 0;    }private:    ChainNode<T> *location;};//采用以上链表遍历器输出链表//int *x;//ChainIterator<int> c;//x = c.Initialize(X);//while (x) {//  cout << *x << ' ';//  x = c.Next();//}//cout << endl;

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循环链表

在带有头节点的循环链表中进行查找

template<class T>int CircularList<T>::Search(const T& x) const{    //在带有头节点的循环链表中寻找x    ChainNode<T> *current = first->link;    int index = 1; // current的索引    first->data = x; // 把x放入头节点    // 查找x    while (current->data != x)    {    current = current->link;    index++;    }    // 是链表表头吗？    return ((current == first) ? 0 : index);}

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双向链表

双向链表的类定义

template <class T>class DoubleNode {    friend Double<T>;private:    T data;    DoubleNode<T> *left, *right;};template<class T>class Double {public:    Double() { LeftEnd = RightEnd = 0; };    ~Double();    int Length() const;    bool Find(int k, T& x) const;    int Search(const T& x) const;    Double<T>& Delete(int k, T& x);    Double<T>& Insert(int k, const T& x);    void Output(ostream& out) const;private:    DoubleNode<T> *LeftEnd, *RightEnd;};

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