单链表的相关操作
来源：互联网 发布：知乎是谁创办的 编辑：程序博客网 时间：2024/05/20 11:20
#ifndef _SLIST_H#define _SLIST_H#ifdef __cplusplusextern "C" {#endif /*******1. 不带头结点的单链表*****/ /***** *@链表结点结构定义 *@ m_data:数据 *@m_pNext:指向下一结点的指针 ***/ struct listNode { int m_data; listNode* m_pNext; }; /******* *@ 用数组array初始化链表，数组元素个数为n *@ 返回链表头 *@auther:spf *@version 1.0 *@data:2015.7.18 */ listNode* buildList(int* array, int n); /*************** *@ 链表末尾添加一个数据 *@pHead:指向链表头的指针 *@value:要添加的数据 */ void AddDataToTrial(listNode** pHead, int value); /***************** *单链表插入操作 *pHead :指向表头的指针 *@ 要插入元素的位置 *@ 要出入的元素 */ bool insertList(listNode** pHead, int index, int value); /***************** *单链表删除操作 *pHead :指向表头的指针 *@ 要要删除元素的索引 */ bool deleteList(listNode** pHead, int index); /****************** * 打印单链表 @ pHead 表头指针 */ bool printList(listNode* pHead); /*******2. 带头结点的单链表*****/ /****** *链表的初始化 * &pHead 链表头指针的引用 **/ bool initList(listNode* &pHead); /****** *用数组建立链表 * &pHead 链表头指针的引用 **/ bool BuildList(listNode* &pHead,int *array,int n); /****** *清空链表 * &pHead 链表头指针的引用 **/ bool clearList(listNode* &pHead); /****** *计算表的长度 * &pHead 链表头指针的引用 **/ int lengthOfList(listNode* &pHead); /****** *判断链表是否为空，空返回1，否则返回0 * &pHead 链表头指针的引用 **/ bool isEmptyOfList(listNode* &pHead); /****** *查找指定元素，查找成功返回元素所在结点指针，否则返回NULL * &pHead 链表头指针的引用 **/ listNode* searchElement(listNode* &pHead,int x); /****** *在单链表中对第i（i>=0)个结点定位，函数返回第i个结点的地址， * 若i小于0 或i 超出结点个数，则返回NULL * &pHead 链表头指针的引用 **/ listNode* Locate(listNode* &pHead, int i); /****** *将元素value插入到链表中第i(i>=1)个结点的位置，若i不符合要求，则返回0 ，否则返回1 * 若i小于0 或i 超出结点个数，则返回NULL * &pHead 链表头指针的引用 **/ bool Insert(listNode* &pHead,int i, int value); /****** *将删除链表中第i(i>=1)个结点的元素，若i不符合要求，则返回0 ，否则返回1，其删除的元素置于value返回 * 若i小于0 或i 超出结点个数，则返回NULL * &pHead 链表头指针的引用 **/ bool Remove(listNode* &pHead, int i, int &value); /****** *按顺序打印打印链表 * &pHead 链表头指针的引用 **/ bool Print(listNode* &pHead); /****** *递归打印链表 * pHead 链表头指针的引用 **/ bool recursivePrint(listNode* first); /****** *反向打印链表（基于栈实现) * &pHead 链表头指针的引用 **/ bool PrintListReverse(listNode* first); /****** *反向打印链表（基于递归） * &pHead 链表头指针的引用 **/ bool PrintListReverseRecursive(listNode* first); /****** *反转单链表(用三个辅助指针反转） * &pHead 链表头指针的引用 **/ bool ReverseSlist(listNode*& pHead); /****** *反转单链表（递归） * &pHead 链表头指针的引用 **/ listNode* ReverseSlistRecursive(listNode* pHead);#ifdef __cplusplus }#endif#endif#include "stdafx.h"#include "slist.h"#include <stack>#include <stdlib.h>#include <iostream>/*******不带头结点的单链表*****/listNode* buildList(int* array, int n){ listNode*t, *pHead= new listNode(); pHead->m_data = array[0]; pHead->m_pNext = NULL; t = pHead;//取链表头 for (size_t i = 1; i < n;++i) { listNode* pNode = new listNode(); t->m_pNext = pNode; pNode->m_data = array[i]; pNode->m_pNext=NULL;//设置尾结点的指针为空 t = pNode; } return pHead;//返回链表头结点}void AddDataToTrial(listNode** pHead, int value){ listNode* pNew = new listNode(); pNew->m_data = value; pNew->m_pNext = NULL; if (*pHead == NULL) *pHead = pNew;//当链表为空时，新插入的结点就是链表的头指针 else { listNode* pNode = *pHead;//取头指针 while (pNode->m_pNext!=NULL) { pNode = pNode->m_pNext; } pNode->m_pNext = pNew;//指向新的结点 }}bool insertList(listNode** pHead, int index, int value){ if (index < 1) { std::cerr << "索引无效" << std::endl; return 0; } else if (index == 1) { //新建结点 listNode* pNew = new listNode(); if (pNew == NULL) { std::cerr << "分配内存失败" << std::endl; return 0; } pNew->m_data = value; pNew->m_pNext =*pHead; *pHead = pNew; //插入结点 } else { listNode *pNode = *pHead;//记录第二个元素的地址 while (pNode != NULL && 0 < index - 2) { pNode = pNode->m_pNext; --index; } if (pNode==NULL&&(*pHead)!=NULL) { std::cerr << "链表长度不够，无法插入" << std::endl; return 0; } else { //新建结点 listNode* pNew = new listNode(); if (pNew == NULL) { std::cerr << "分配内存失败" << std::endl; return 0; } pNew->m_data = value; //插入结点 pNew->m_pNext = pNode->m_pNext; pNode->m_pNext = pNew;//插入新结点 } } return 1;//插入成功}bool deleteList(listNode** pHead, int index){ if (index < 1) { std::cerr << "元素索引小于1，无法进行删除操作！" << std::endl; return 0; } if (index == 1) { listNode* pNode = *pHead; *pHead = (*pHead)->m_pNext; delete pNode; pNode = NULL; } else { listNode* pNode = *pHead; while (pNode != NULL && 0 < index - 2)//定位第i-1个结点 { pNode = pNode->m_pNext; --index; } if (pNode==NULL||pNode->m_pNext==NULL) { std::cerr << "空表或链表较短，索引无效"<<std::endl; return 0; } else { listNode *q = pNode->m_pNext; pNode->m_pNext = q->m_pNext; delete q; q = NULL; } } return 1;}bool printList(listNode* pHead){ listNode* pNode = pHead; int i = 0; while (pNode != NULL) { ++i; std::cout << "第" << i << "个元素为:" << pNode->m_data << std::endl; pNode = pNode->m_pNext;//指向下一个元素 } std::cout << "总计" << i << "个元素打印完毕" << std::endl; return 1;}bool ReverseSlist(listNode*& pHead){ if(pHead==nullptr&&pHead->m_pNext==nullptr)//链表为空或链表只有一个元素 return 0; listNode* pre, *temp, *head;//pre 指向前结点 temp 指向现结点，head 指向下一结点 pre = temp = nullptr; head = pHead; while (head!=nullptr) { temp = head;//跟进当前结点 head = head->m_pNext;//指向下一结点 temp->m_pNext = pre;//反转当前结点 pre = temp;//更新前一结点 } pHead = temp;//返回翻转后的链表 if (temp == nullptr) return 0; return 1;}listNode* ReverseSlistRecursive(listNode* pHead){ if (pHead == nullptr || pHead->m_pNext == nullptr)//链表为空或链表只有一个元素 return pHead; else { listNode* newNode = ReverseSlistRecursive(pHead->m_pNext); pHead->m_pNext->m_pNext = pHead; pHead->m_pNext = nullptr; return newNode; }}/*******带头结点的单链表*****************/bool initList(listNode* &pHead){ pHead = new listNode; if (!pHead) { std::cerr << "内存分配失败" << std::endl; return 0; } pHead->m_pNext = NULL;//初始化矩阵头 return 1;}bool BuildList(listNode* &pHead, int *array, int n){ listNode* p = pHead; if (p == NULL) { std::cerr << "链表头不存在" << std::endl; return 0; } for (int i = 0; i < n;i++) { listNode* pNew = new listNode; pNew->m_data = array[i]; pNew->m_pNext = NULL; p->m_pNext = pNew; p = p->m_pNext; } return 1;}bool clearList(listNode* &pHead){ listNode* p; while (pHead->m_pNext!=NULL)//当链表不空时 { p = pHead->m_pNext; pHead->m_pNext = p->m_pNext; delete p; } return 1;}int lengthOfList(listNode* &pHead){ int cout = 0; listNode* p = pHead->m_pNext; while (p!=NULL) { ++cout; p = p->m_pNext; } return cout;}bool isEmptyOfList(listNode* &pHead){ return (pHead->m_pNext==NULL);}listNode* searchElement(listNode* &pHead, int x){ listNode* p = pHead->m_pNext;//取出链表头指针 while (p != NULL&&p->m_data != x) { p = p->m_pNext; } return p;}listNode* Locate(listNode* &pHead, int i){ if (i < 0) return NULL; listNode* p = pHead; int cout = 0; while (p!=NULL&&cout<i) { p = p->m_pNext; cout++; } return p;}bool Insert(listNode* &pHead,int i, int value){ listNode* p = pHead; int cout = 0; while (p!=NULL&&cout<i-1) { cout++; p = p->m_pNext; } if (p == NULL||i<1) { std::cerr << "链表为空或者索引无效" << std::endl; return 0; } listNode* pNew = new listNode(); pNew->m_data = value; pNew->m_pNext = p->m_pNext; p->m_pNext = pNew; return 1;}bool Remove(listNode* &pHead, int i, int &value){ listNode* p = pHead; int cout = 0; while (p!=NULL&&cout<i-1)//取出第i-1个结点指针 { p = p->m_pNext; cout++; } if (p == NULL || p->m_pNext==NULL||i < 1) { std::cerr << "链表为空或者索引无效" << std::endl; return 0; } listNode* d = p->m_pNext;//第i个结点指针 p->m_pNext = d->m_pNext; value = d->m_data; delete d; d = NULL; return 1;}bool Print(listNode* &pHead){ if (pHead == NULL||pHead->m_pNext==NULL) { std::cerr << "链表头不存在或链表为空" << std::endl; return 0; } listNode* p = pHead->m_pNext; int cout = 0; while (p!=NULL) { cout++; std::cout << "第" << cout << "个元素为" << p->m_data << std::endl; p = p->m_pNext; } return 1;}bool recursivePrint(listNode* first){ if (first == NULL) return 0; std::cout << first->m_data << std::endl; recursivePrint(first->m_pNext);}bool PrintListReverse(listNode* first){ listNode* p = first; std::stack<listNode*> nodes; while (p != NULL) { nodes.push(p); p = p->m_pNext; } while (!nodes.empty()) { p = nodes.top(); std::cout << p->m_data << std::endl; nodes.pop(); } return 1;}bool PrintListReverseRecursive(listNode* first){ listNode* p = first; if (p != NULL) { if (p->m_pNext != NULL) { PrintListReverseRecursive(p->m_pNext); } std::cout << p->m_data << std::endl; } return 1;}// list.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include "slist.h"#include <cstdlib>#include <iostream>using namespace std;int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){ int array[] = { 1, 2, 3,4 }; listNode* list = buildList(array,4); //initList(list); //BuildList(list,array, 4); //1/测试用例 // 1.索引小于1 /*listNode* list=new listNode(); list->m_data=0; list->m_pNext=NULL;*/ /*list=NULL; if(NULL==list) cout<<"空指针"<<endl;*/ //insertList(&list,0,0); //2. 链表为空，索引大于1 //insertList(&list, 2, 0); //3. 链表为空，索引为1 //insertList(&list, 1, 0); //4.链表不为空，索引为1 //insertList(&list, 1, 0); //5.链表不为空，索引小于等于连边长度+1 //insertList(&list, 2, 0); //6. 链表不为空，索引大于链表长度+1，无法插入 //insertList(&list, 6, 5); //Insert(list, 5, 5); /*listNode* f = Locate(list, 5); if (f==NULL) std::cout << "元素不存在"<< std::endl; else std::cout<<f->m_data<<std::endl;*/ //Print(list); //recursivePrint(list->m_pNext); //PrintListReverse(list); //PrintListReverseRecursive(list); //ReverseSlist(list); listNode* list2 = ReverseSlistRecursive(list); printList(list2); system("pause"); return 0;} 0 0
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