数据结构学习一：链表

一、数据结构的基础

1）链表

常见的定义

链表由一系列不必在内存相连的项组成。每个项包含数据域和指向该项的后继项的指针。ps：指针简单理解为地址，通过指针可以获取到地址的内存单元，使用指针来读取数据。C++标准规定，指针分为两类：

• object pointer type：指向void或对象类型，表示对象在内存中的字节地址或空指针。
• function pointer type：指代一个函数

回到正题：

链表出现的原因，也是链表对比数组的有点。链表优点：在插入和删除的操作上是线性，链表可以动态分配，不会浪费内存空间。

链表、指针是数据结构的基石。由于c/c++对指针的支持，天然使用c/c++来编写相关代码。在其他语言如java，c#，已经不使用指针。

链表如图所示：

在执行删除和插入操作时，可以通过修改指针来实现。

在学习指针的创建，插入，删除相关操作时，保留一个头指针是一种好的习惯。学习链表最好的办法是画图，画图最好记忆。

• 插入

      

  插入的含义是让x插入在a2之后，即是修改a2的next指针，让它指向x，x的next指针指向a3：

1.  让x的指针指向a3
2. 让a2的指针指向x

• 删除与插入类似，不作说明，在具体代码中体现。

具体实现(c++版本)

实现平台：win7，vs2015

node.h

#pragma once/** 链表类型声明*/struct Node{int Data;Node* Next;};

LinkList.h

#pragma once#include "node.h"/**链表操作类*/class LinkList{private:Node *m_Head;public:LinkList();~LinkList();public:bool CreateLinList(int arrays[],int length);void Delete(int index);bool Insert(int data, int index);void Display();private:void initialize();Node* find(int index);};

LinkList.cpp

#include "stdafx.h"#include "LinkList.h"LinkList::LinkList(){}LinkList::~LinkList(){}/** 创建单链表*/bool LinkList::CreateLinList(int arrays[], int length){if (NULL == m_Head){initialize();}if (NULL == arrays || NULL == m_Head){return false;}Node* p = m_Head;for (size_t i = 0; i < length; i++){Node* q = new Node();if (NULL == q){return false;}q->Data = arrays[i];q->Next = NULL;p->Next = q;p = q;}return true;}/**删除指定位置的元素*/void LinkList::Delete(int index){Node*p = find(index);if (NULL == p){return;}Node* q = p->Next;p->Next = q->Next;delete q;}/** 指定位置插入元素 */bool LinkList::Insert(int data, int index){Node*p = find(index);if (NULL == p){return false;}Node* q = new Node();if (NULL == q){return false;}q->Data = data;q->Next = p->Next;p->Next = q;return true;}void LinkList::Display(){if (NULL == m_Head){return;}cout << "this LinkList is:" << endl;Node* p = m_Head->Next;while (NULL!=p){cout << p->Data << "\t";p = p->Next;}cout << endl;}Node* LinkList::find(int index){if (index < 0){return NULL;}Node *p = m_Head;int i = 0;while (i < index && p != NULL){p = p->Next;i++;}return p;}void LinkList::initialize(){m_Head = new Node();m_Head->Next = NULL;}

测试类

// part1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include "LinkList.h"void WaitUserPressAKey();int main(){//LinkListint arrs[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };LinkList *linkList = new LinkList();bool repose=linkList->CreateLinList(arrs, sizeof(arrs) / sizeof(int));if (!repose){return 0;}linkList->Display();linkList->Insert(12, 3);linkList->Display();linkList->Delete(3);linkList->Display();linkList->~LinkList();WaitUserPressAKey();    return 0;}void WaitUserPressAKey(){cout << "press any key to exit!" << endl;char input = 1;cin >> input;}