AcWing 826. 单链表

\(AcWing\) \(826\). 单链表

一、题目描述

实现一个单链表，链表初始为空，支持三种操作：

向链表头插入一个数；删除第 \(k\) 个插入的数后面的数；
在第 \(k\) 个插入的数后插入一个数。
现在要对该链表进行 \(M\) 次操作，进行完所有操作后，从头到尾输出整个链表。

注意:题目中第 \(k\) 个插入的数并不是指当前链表的第 \(k\) 个数。例如操作过程中一共插入了 \(n\) 个数，则按照插入的时间顺序，这 \(n\) 个数依次为：第 \(1\) 个插入的数，第 \(2\) 个插入的数，…第 \(n\) 个插入的数。

输入格式
第一行包含整数 \(M\)，表示操作次数。

接下来 \(M\) 行，每行包含一个操作命令，操作命令可能为以下几种：

H x，表示向链表头插入一个数 x。
D k，表示删除第 k 个插入的数后面的数（当 k 为 0 时，表示删除头结点）。
I k x，表示在第 k 个插入的数后面插入一个数 x（此操作中 k 均大于 0）。

输出格式
共一行，将整个链表从头到尾输出。

数据范围
\(1≤M≤100000\)所有操作保证合法。

输入样例：

10
H 9
I 1 1
D 1
D 0
H 6
I 3 6
I 4 5
I 4 5
I 3 4
D 6

输出样例：

6 4 6 5

二、链表有什么用，用数组不就可以了吗？

数组是一种支持随机访问，但不支持在任意位置插入或删除元素的数据结构。与之相对应，链表支持在任意位置插入或删除，但只能按顺序依次访问其中的元素。

本节主要用数组模拟链表，速度更快，并且为静态存储。
\(e[N]\)存储节点的值，\(ne[N]\)存储该节点下一节点的下标。
注意：下标从零开始，第\(k\)个数对应数组\(e[k-1]\)；在删除节点时，要判断该节点是否为头节点，若为头节点，直接\(head\)指向该节点所指向的位置，即\(head = ne[head]\);

1、将链表初始化，\(head\)指向\(-1\)。

2、将\(x\)插到头结点。

3、在第\(k\)个数后面插入\(x\)

4、删除第\(k\)个节点后面的数

三、C++ 代码

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;
const int N = 100010;

// 链表头：hh,空链表时，hh = φ  用数字-1来表示φ; 非空链表时，hh指向链表的第一个结点
// 链表结点：① 位置: idx  ② 值: e[idx] , ③ 下一个结点的位置 : ne[idx]
// idx:下一个可用结点编号
int e[N], ne[N], idx, hh = -1;

void add_to_head(int x) {
    e[idx] = x, ne[idx] = hh, hh = idx++;
}

void add(int k, int x) {
    e[idx] = x, ne[idx] = ne[k], ne[k] = idx++;
}

void remove(int k) {
    ne[k] = ne[ne[k]];
}

int main() {
    int m;
    cin >> m;
    while (m--) {
        int k, x;
        char op;
        cin >> op;
        if (op == 'H') { // 表示向链表头插入一个数 x
            cin >> x;
            add_to_head(x);
        } else if (op == 'D') { // 表示删除第 k 个插入的数后面的数
            cin >> k;
            if (k == 0)
                hh = ne[hh];
            else
                remove(k - 1);
        } else { // 表示在第 k 个插入的数后面插入一个数 x
            cin >> k >> x;
            add(k - 1, x);
        }
    }
    for (int i = hh; ~i; i = ne[i]) printf("%d ", e[i]);
    return 0;
}