链表常用操作的实现-C++模板实现

注：该贴为本人在温习数据结构的过程中自娱自乐编写的代码，如有错误欢迎纠正：）

链表节点声明

template <class T>class LinkNode{public:    LinkNode(T v) { value=v; }    T value;    LinkNode<T>* next;};

链表类的声明

template <class T>class LinkList{    public:        LinkList();        LinkList(const LinkList& list);        virtual ~LinkList();        void clear();        int length() const;        bool is_empty() const;        LinkNode<T>* push_back(T value);        LinkNode<T>* insert(T value, int pos);        LinkNode<T>* remove(T value);        LinkNode<T>* find(T value) const;        //查找链表的中间节点        LinkNode<T>* find_middle() const;        //查找链表的倒数第N个节点        LinkNode<T>* find_reverse_nth(int n) const;        //链表反转        LinkList<T>& reverse();        //在链表中创建环，n表示交点相对于头节点的位置        LinkNode<T>* make_cycle(int n);        //在链表中解除环，cycle_entry表示环的入口点        void LinkList<T>::clear_cycle(LinkNode<T>* cycle_entry);        //检查链表是否有环        LinkNode<T>* check_cycle() const;        //检查链表环的入口节点        LinkNode<T>* find_cycle_entry() const;        //合并两个链表，假设两个链表都已经排序        template<class U> //这里这样定义才能编译通过，具体问题参见http://blog.csdn.net/dongzhongshu/article/details/6200466        friend LinkList<U>& mergelist(const LinkList<U>& list1, const LinkList<U>& list2);        //链表冒泡排序        LinkList<T>& bubble_sort();        //链表选择排序        LinkList<T>& select_sort();        void output() const;    private:        LinkNode<T>* head;};

构造函数和析构函数

template <class T>LinkList<T>::LinkList(){    this->head=NULL;    T tmp;    LinkNode<T> *r, *p=this->head;    cin >> tmp;    while(tmp != MIN_INT) //此处先争对int型，以后再修改    {        r=new LinkNode<T>(tmp);        r->next=NULL;        if(head==NULL)            head=r;        else            p->next=r;        p=r;        cin >> tmp;    }}template <class T>LinkList<T>::LinkList(const LinkList& list){    LinkNode<T> *p=list.head;    LinkNode<T> *q=NULL, *r=NULL;    head=NULL;    while(p!=NULL)    {        r=new LinkNode<T>(p->value);        r->next=NULL;        if(head==NULL)        {            head=r;        }        if(q!=NULL)        {            q->next=r;        }        q=r;        p=p->next;    }}template <class T>void LinkList<T>::clear(){    LinkNode<T>* p=this->head;    while(head!=NULL)    {        head=head->next;        p->next=NULL;        delete p;        p=head;    }}

template <class T>LinkList<T>::~LinkList(){    clear();}

检查链表是否为空

template <class T>bool LinkList<T>::is_empty() const{    return head==NULL;}template <class T>

链表的长度

int LinkList<T>::length() const{    int size=0;    LinkNode<T>* p=head;    while(p!=NULL)    {        size++;        p=p->next;    }    return size;}

链表的插入和删除

template <class T>LinkNode<T>* LinkList<T>::push_back(T value){    LinkNode<T>* p=head,q;    while(p!=NULL && p->next!=NULL)        p=p->next;    q=new LinkNode<T>(value);    q->next=NULL;    if(p!=NULL)        p->next=q;    else        head=q;    return q;}template <class T>LinkNode<T>* LinkList<T>::insert(T value, int pos){    LinkNode<T>* p=head, q=p, r;    for(int i=0; i<pos && p!=NULL; i++)    {        q=p;        p=p->next;    }    r=new LinkNode<T>(value);    if(!q)        head=r;    else        q->next=r;    r->next=p;    return r;}template <class T>LinkNode<T>* LinkList<T>::remove(T value){    LinkNode<T>* p=head, q;    while(p)    {        if(p->value==value)        {            if(q)            {                q->next=p->next;            }            p->next=NULL;            delete p;        }        q=p;        p=p->next;    }}

查找，包括普通查找，查找中间节点以及查找倒数第N个节点

关于后面两个查找的原理请参考链表笔试面试题

template <class T>LinkNode<T>* LinkList<T>::find(T value) const{    LinkNode<T>* p=head;    while(p)    {        if(p->value==value)            return p;        p=p->next;    }    return NULL;}template <class T>LinkNode<T>* LinkList<T>::find_middle() const{    LinkNode<T>* p=head,*q=head;    while(q!=NULL)    {        if(q->next!=NULL)            q=q->next->next;        else            break;        p=p->next;    }    return p;}template <class T>LinkNode<T>* LinkList<T>::find_reverse_nth(int n) const{    if(n>length())        return NULL;    LinkNode<T> *p=head,*q=head;    for(int i=0; i<n; i++)    {        if(p!=NULL)            p=p->next;        else            return NULL;    }    while(p!=NULL)    {        p=p->next;        q=q->next;    }    return q;}

链表倒转

template <class T>LinkList<T>& LinkList<T>::reverse(){    LinkNode<T> *p=head,*q=NULL,*r=NULL;    if(p!=NULL)        q=p->next;    while(q!=NULL)    {        r=q->next;        q->next=p;        p=q;        q=r;    }    head->next=NULL;    head=p;    return *this;}template <class T>LinkNode<T>* LinkList<T>::_reverse(LinkNode<T>* pNode){    if(pNode==NULL)        return NULL;    else if(pNode->next==NULL)}

去除链表中存在的环

template <class T>void LinkList<T>::clear_cycle(LinkNode<T>* cycle_entry){    LinkNode<T>*q=cycle_entry;    while(q->next!=cycle_entry)        q=q->next;    q->next=NULL;}

检查链表中是否有环

template <class T>LinkNode<T>* LinkList<T>::check_cycle() const{    LinkNode<T> *p=head, *q=(head==NULL)?NULL:p->next;    while(p!=q)    {        if(p)            p=p->next;        else            break;        if(q)            q=q->next;        else            break;        if(q)            q=q->next;        else            break;    }    if(!p || !q) return NULL;    return p;}

查找链表中环的入口节点

template <class T>LinkNode<T>* LinkList<T>::find_cycle_entry() const{    LinkNode<T>* jointNode=check_cycle();    if(jointNode==NULL)        return NULL;    LinkNode<T>* p=jointNode->next;    LinkNode<T>* q=head;    while(p!=q)    {        p=p->next;        q=q->next;    }    return p;}

合并两个有序列表

template <class T>LinkList<T>& mergelist(const LinkList<T>& list1, const LinkList<T>& list2){    LinkList<T>* pNewList;    if(list1.is_empty())    {        pNewList=new LinkList<T>(list2);        return *pNewList;    }    pNewList=new LinkList<T>(list1);    if(list2.is_empty())        return *pNewList;    LinkNode<T> *p=pNewList->head, *q, *r=list2.head, *s;    while(r)    {        if(p && p->value<=r->value)        {            q=p;            p=p->next;        }        else        {            s=new LinkNode<T>(r->value);            q->next=s;            s->next=p;            q=s;            r=r->next;        }    }    return *pNewList;}

链表的插入排序和选择排序

template <class T>LinkList<T>& LinkList<T>::bubble_sort(){    LinkNode<T> *p,*q;    for(p=head;p;p=p->next) //这个循环只是为了让循环达到和链表中节点相等的个数，p不会被实际用到        for(q=head;q->next;q=q->next)    {        if(q->value>q->next->value)        {            T tmp=q->value;            q->value=q->next->value;            q->next->value=tmp;        }    }}template <class T>LinkList<T>& LinkList<T>::select_sort(){    LinkNode<T> *p=head,*q, *smallest;    for(;p;p=p->next)    {        smallest=p;        for(q=p->next;q;q=q->next)        {            if(q->value<smallest->value)                smallest=q;        }        if(smallest!=p)        {            T tmp=smallest->value;            smallest->value=p->value;            p->value=tmp;        }    }    return *this;}

链表的输出

template <class T>void LinkList<T>::output() const{    LinkNode<T>* p=head;    while(p)    {        cout << p->value << " ";        p=p->next;    }    cout << endl;}