算法导论之链表基础知识回顾

  链表是一种非常基础的数据结构，很多算法的实现都是基于链表的，熟悉链表的基本操作还是很有必要的。
以下只是给出了链表的非常基础的操作，包括建立，排序，插入和删除等，本是我自己用来复习数据结构用的，贴出来仅供参考；

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本程序用来回顾关于链表的一些基本操作
包括链表的建立，排序，插入和删除等，在本程序中使用的是单向链表

后注：一开始我虽然建立了head节点为一没有key值的单独节点，但我在程序中只是利用了head节点来指向链表的第一个节点
并没有像算法导论中所说的那样把它作为哨兵节点，其实如果想把它作为哨兵节点也很简单，只需要把链表中最后一个元素的next域
指向head节点即可，这样也就建立了一个循环链表。这样在判断链表结束时的条件就是：p->next != head
****/
#include <iostream>
using namespace std;

typedef struct linknode
{
    int key;
    struct linknode* prev;
    struct linknode* next;
}linknode,*linkpoint;
//创建链表,输入-1表示创建结束,创建顺序与输入顺序一致
void CreateLink(linkpoint &head)
{
    int key;
    linkpoint p,q;
    q = head;
    while(cin>>key&&key!=-1)
    {
        p = new linknode;
        p->key = key;
        p->next = q->next;
        p->prev = q;
        q->next = p;
        q = p;
    }
}
//链表的遍历
void traversing(linkpoint p)
{
    linkpoint q = p->next;
    while(q != NULL)
    {
        cout<<q->key<<"  ";
        q = q->next;
    }
    cout<<endl;
}
//链表的排序1
//思路如下(选择排序)：
//从第一个节点往后逐个遍历，对于当前节点来说，从它后面所有的节点中选择一个key最小的节点与当前节点交换key值
void Linklist_Sort_01(linkpoint &head)
{
    linkpoint p,q,r = NULL;
    int value;
    p = head->next;
    while(p)
    {
        value = p->key;
        q = p->next;
        while(q)
        {
            if(value > q->key)
            {
                value = q->key;
                r = q;
            }
            q = q->next;
        }
        if(r && p->key != r->key)
        {
            value = p->key;
            p->key = r->key;
            r->key = value;
        }
        p = p->next;
        r = NULL;//每执行完一次外while循环，都要给r重新赋值
    }
}
//链表的排序2
//思路如下(插入排序)：
//从第二个节点开始，逐个作为新的元素插入到前面已经排好序的链表中，当然这只是一个虚拟的插入过程，因为在这个过程中，并没有新的元素插入，而只有元素的移动
//因为在排序的过程中，元素总的个数并没有发生变化
void Linklist_Sort_02(linkpoint &head)
{
    linkpoint p,q,r;
    int value;
    p = head->next;
    while(p)
    {
        q = p->next;
        if(q)
        {
            value = q->key;
            r = p;
            while((r != head)&&(r->key > value))
            {
                q->key = r->key;
                q = r;
                r = r->prev;
            }
            q->key = value;
        }
        p = p->next;
    }
}
//向当前以head为头的链表中插入值为value的元素，插入后依然保持有序
//注：当执行插入操作时，必须保证当前链表是有序的
void Linklist_Insert(linkpoint head,int value)
{
    linkpoint p,q,r;
    r = head;
    p = head->next;
    //在给value寻找位置的过程中，节点指针r和p一直保持前后指针关系
    while(p&&p->key < value)
    {
        r = p;
        p = p->next;
    }
    q = new linknode;
    q->key = value;
    //根据p是否NULL分两种情况处理
    if(p)
    {
        q->next = p;
        q->prev = r;
        r->next = q;
        p->prev = q;
    }
    else
    {
        q->next = p;
        q->prev = r;
        r->next = q;
    }
}
int Linklist_Delete(linkpoint head,int value)
{
    linkpoint p;
    bool flag = false;
    p = head->next;
    while(p)
    {
        if(p->key == value)
        {
            p->prev->next = p->next;
            if(p->next)
                p->next->prev = p->prev;
            if(flag == false)
                flag = true;
        }
        p = p->next;
    }
    if(flag)
        return 1;
    return 0;
}
int main()
{
    linkpoint head;
    int value;
    head = new linknode;
    head->next = NULL;
    head->prev = NULL;
    cout<<"Create List:(end with the -1 input)"<<endl;
    CreateLink(head);
    cout<<"Before Sorted:"<<endl;
    traversing(head);
    cout<<"After Sorted:"<<endl;
    Linklist_Sort_01(head);
    traversing(head);
    cout<<"Please input the num you want to insert into the current list:"<<endl;
    cin>>value;
    Linklist_Insert(head,value);
    traversing(head);
    cout<<"Please input the num you want to delete in the current list:"<<endl;
    cin>>value;
    Linklist_Delete(head,value);
    traversing(head);
    return 0;
}