数据结构（C++）——链表

顺序表和链表的比较

　　1.存取方式

　　　　顺序表可以随机访问，而链表只能从表头顺序查找。（因此经常查找顺序表某一个元素时，顺序表更适合）

　　2.逻辑结构与物理结构

　　　　顺序表中，逻辑上相邻的元素，其物理存储位置也相邻。链表中，逻辑相邻的元素，其物理存储位置不相邻。

　　3.查找、插入和删除操作

　　　　按值查找时，顺序表链表时间复杂度都为O(n)。

　　　　按序号查找时，顺序表时间复杂度为O(1)，而链表时间复杂度为O(n)。

　　　　插入和删除元素中，顺序表平均移动半个表的长度，而链表只需要改变一下指针域的值就可以了。

　　　　（因此，当线性表经常进行插入和删除元素时，选链表更合适）

　　4.空间分配

　　　　顺序表在静态存储分配的情形下，存储空间装满了就不能扩充；链表就不存在这个问题。

 

链表结构

typedef int ElemType; 

typedef struct Node{
    ElemType data;
    struct Node *next;    
}*LinkList,*PNode;

 

头插法创建单链表

LinkList HeadInsertList(LinkList L){
    //头插法创建单链表，头插法简单，但元素的顺序是插入顺序的逆序 
    L=new Node;    //分配头节点空间 
    L->next=NULL;  //头结点的next指针刚开始指向NULL 
    
    if(!L){        //分配失败时，返回NULL 
        return L;
    }
    
    LinkList s; 
    ElemType x;
    cin>>x;
    while(x!=9999){     //输入9999停止输入 
        s=new Node;    //插入的节点 
        if(!s){
            cout<<"内存分配失败!"<<endl;
            return NULL; 
        }
        
        s->data=x;
        s->next=L->next;
        L->next=s;
        
        cin>>x;
    }
    
    return L;
}

尾插法创建单链表

LinkList TailInsertList(LinkList L){
    //尾插法创建单链表，链表的顺序和插入顺序一样，但需要尾指针
    L=new Node;
    if(!L){
        cout<<"内存分配失败！"<<endl; 
        return L;
    }
    
    LinkList r,s;
    r=L;            //r为尾节点，每次指向最后一个节点 
    
    ElemType x;
    cin>>x;
    while(x!=9999){
        s=new Node;
        if(!s){
            cout<<"内存分配失败！"<<endl;
            return NULL;
        }
        
        s->data=x;
        r->next=s;
        r=s;
        
        cin>>x;
    } 
    r->next=NULL;   //最后要将尾节点指针指控 
    
    return L;
} 

按序号返回节点的指针

PNode GetElem(LinkList L,int i){
    //按序号返回节点的指针
    int j=0;     //刚开始p指向头节点 
    PNode p=L;
    
    if(i<0){
        return NULL;    
    }
     
     while(j<i&&p!=NULL){  //节点和序号一起移动 
         p=p->next;
         j++;
     }  
     
     return p;  //查找失败时，p为NULL 
}

返回链表中第一个元素为e节点的指针

PNode FindElem(LinkList L,ElemType e){
    //返回链表中第一个元素为e节点的指针
    PNode p=L->next;
     
     while(p&&p->data!=e){  //从第一个节点开始，元素不为e时，就向后推一位 
         p=p->next;
     }
     
     return p;   //没找到元素时，返回NULL 
} 

将e插入第i个节点上

void InsertList(LinkList L,ElemType e,int i){
    //将e插入第i个节点上
    PNode p=GetElem(L,i-1);  //找到前驱元的位置
    if(!p){
        return ;
    } 
    
    PNode s;
    s=new Node;
    if(s==NULL){
        cout<<"内存分配失败！"<<endl;
        return ;
    } 
    
    s->data=e;
    s->next=p->next;
    p->next=s;
} 

删除第i个节点

void DeleteList(LinkList L,int i){
    //删除第i个节点
    PNode p=GetElem(L,i-1);
    PNode q=p->next;
    p->next=q->next;
    delete q; 
    
}

求链表的长度

int LengthList(LinkList L){
    //求链表的长度
    PNode p=L;
    int i=0;    //计数器变量 
    
    if(L==NULL){
        return 0;
    }
    
    while(p->next!=NULL){
        p=p->next;
        i++;
    } 
    
    return i;
}

利用递归删除链表中值为x的节点

void Delete1(LinkList &L,ElemType x){
    //利用递归删除链表中值为x的节点
    PNode p;
    
    if(L==NULL){
        return ;
    }
    
    if(L->data==x){
        p=L;
        L=L->next;
        delete p;
        
        Delete1(L,x);
    }else {
        Delete1(L->next,x);
    }
     
} 

删除链表中值为x的节点

void Delete2(LinkList &L,ElemType x){
    //删除链表中值为x的节点
    PNode p=L->next,pre=L,det;
     while(p!=NULL){
         
         if(p->data==x){
             det=p;         //det指向的是要删除的节点 
             pre->next=p->next;  //pre指向的是要删除结点的前一个结点 
             p=p->next; 
             delete det; 
         }
         else{
             p=p->next;
             pre=pre->next;
         }
     } 
}