求单链表的最大值与原地逆转
数据结构链表一章已学习完毕,因此编了一个程序用以实现链式表的构建,插入,查找,求最大值,以及原地逆转。
除了求最大值与原地逆转之外都是常规操作,不再赘述,着重分析最大值与逆转的算法。
一、最大值的求解:通过max函数实现,定义结构体指针p指向l的首元节点,max初值为p->data,通过if判断是否有更大的数,将更大的数赋值给max,同时p指向下一个节点,由此求出最大的数。代码如下:
void max(LinkList l,int n)//求最大值 { int max; LinkList p; p=l->next; max=p->data; for(int i=0;i<n;i++) { if(max<p->data) max=p->data; else max=max; p=p->next; } cout<<"max="<<max<<endl; }
二、将链表原地逆转:方法其实很简单,定义两个指针变量p,q分别指向l的首元节点与之后的节点,然后令p成为q的后继,之后令q指向下一个节点,p的值变为q,一直重复直到q变为NULL,即到达了尾节点,此时令首元节点变为p,将尾节点制空即可。代码如下:
void resver(LinkList &l,int n) { LinkList p,q,temp=NULL;//temp为中间变量 p=l->next;//p指向首元节点 q=l->next->next; if(p==NULL||q==NULL) { cout<<"无法逆转"<<endl;//空链表或者只有一个数据时无法逆转 return ; } while(q!=NULL) { temp=q->next; q->next=p;//令p变为q的后继 p=q;//p往后移动 q=temp;//q指向下一个节点 } l->next->next=NULL;//设置尾节点为空 l->next=p;//设置首元节点为p cout<<"链表逆转后的结果是:" ; while(p!=NULL) { cout<<p->data<<" "; p=p->next; } cout<<endl; }
三、整个链表操作实现如下:
#include<iostream> using namespace std; #define OK 1 #define ERROR 0 #define OVERFLOW -2 typedef int Status; //Status 是函数返回值类型,其值是函数结果状态代码。 typedef int ElemType; //ElemType 为可定义的数据类型,此设为int类型 typedef struct LNode { ElemType data; //结点的数据域 struct LNode *next; //结点的指针域 }LNode,*LinkList; //LinkList为指向结构体LNode的指针类型 Status InitList_L(LinkList &L){ //算法2.5 单链表的初始化 //构造一个空的单链表L L=new LNode; //生成新结点作为头结点,用头指针L指向头结点 L->next=NULL; //头结点的指针域置空 return OK; } Status GetElem_L(LinkList L,int i,ElemType &e){ //算法2.6 按序号查找 //在带头结点的单链表L中查找第i个元素 int j; LNode *p; p=L->next;j=1; //初始化,p指向第一个结点,j为计数器 while(j<i&&p){ //顺链域向后扫描,直到p指向第i个元素或p为空 p=p->next;++j; } if(!p || j>i) return ERROR; //第i个元素不存在 e=p->data; //取第i个元素 return OK; } //GetElem_L LNode *LocateElem_L(LinkList L,ElemType e){ //算法2.7 按值查找 //在带头结点的单链表L中查找值为e的元素 LNode *p; p=L->next; while(p&&p->data!=e) p=p->next; //寻找满足条件的结点 return p; //返回L中的值为e的数据元素的位置,查找失败返回NULL } //LocateElem_L Status ListInsert_L(LinkList &L,int i,ElemType &e){ //算法2.8 单链表的插入 //在带头结点的单链表L中第i个位置之前插入元素e int j; LNode *p,*s; p=L;j=0; while(p && j<i-1){p=p->next;++j;} //寻找第i-1个结点 if(!p||j>i-1) return ERROR; //i大于表长+1或者小于1 s=new LNode; //生成新结点s s->data=e; //将结点s的数据域置为e s->next=p->next; //将结点s插入L中 p->next=s; return OK; } //ListInsert_L Status ListDelete_L(LinkList &L,int i,ElemType &e){ //算法2.9 单链表的删除 //在带头结点的单链表L中,删除第i个位置,并由e返回值 LNode *p,*q; int j; p=L;j=0; while(p->next && j<i-1){p=p->next;++j;} //寻找第i-1个结点 if(!(p->next) || j>i-1) return ERROR; //i大于表长+1或者小于1 q=p->next; //临时保存被删结点的地址以备释放 p->next=q->next; //改变删除结点前驱结点的指针域 e=q->data; //保存删除结点的数据域 delete q; //释放删除结点的空间 return OK; } //ListDelete_L void CreateList_F(LinkList &L,int n){ //算法2.10 前插法创建单链表 //逆位序输入n个元素的值,建立到头结点的单链表L LNode *p; L=new LNode; L->next=NULL; //先建立一个带头结点的空链表 cout<<"请输入 "<<n<<" 个数:\n"; for(int i=n;i>0;--i){ p=new LNode; //生成新结点 cin>>p->data; //输入元素值 p->next=L->next;L->next=p; //插入到表头 } } //CreateList_F void CreateList_L(LinkList &L,int n){ //算法2.11 后插法创建单链表 //正位序输入n个元素的值,建立到头结点的单链表L LNode *r,*p; L=new LNode; L->next=NULL; //先建立一个带头结点的空链表 r=L; //尾指针r指向头结点 cout<<"请输入 "<<n<<" 个数:\n"; for(int i=0;i<n;i++){ p=new LNode; //生成新结点 cin>>p->data; //输入元素值 p->next=NULL;r->next=p; //插入到表尾 r=p; //r指向新的尾结点 } } //CreateList_L void max(LinkList l,int n)//求最大值 { int max; LinkList p; p=l->next; max=p->data; for(int i=0;i<n;i++) { if(max<p->data) max=p->data; else max=max; p=p->next; } cout<<"max="<<max<<endl; } void resver(LinkList &l,int n) { LinkList p,q,temp=NULL;//temp为中间变量 p=l->next;//p指向首元节点 q=l->next->next; if(p==NULL||q==NULL) { cout<<"无法逆转"<<endl;//空链表或者只有一个数据时无法逆转 return ; } while(q!=NULL) { temp=q->next; q->next=p;//令p变为q的后继 p=q;//p往后移动 q=temp;//q指向下一个节点 } l->next->next=NULL;//设置尾节点为空 l->next=p;//设置首元节点为p cout<<"链表逆转后的结果是:" ; while(p!=NULL) { cout<<p->data<<" "; p=p->next; } cout<<endl; } int main() { int res,a,b,choose,n; LNode *L,*p; cout<<"1. 建立链表\n"; cout<<"2. 输入数据\n"; cout<<"3. 按位置查找\n"; cout<<"4. 按值查找\n"; cout<<"5. 链表的插入\n"; cout<<"6. 链表的删除\n"; cout<<"7. 输出数据\n"; cout<<"8. 输出最大值\n"; cout<<"9. 将原链表逆转并输出结果"<<endl; cout<<"0. 退出\n\n"; choose=-1; while(choose!=0) { cout<<"请选择:"; cin>>choose; switch(choose) { case 1: //建立一个单链表 if(InitList_L(L)) cout<<"成功建立链表!\n\n"; break; case 2: //使用后插法创建单链表 cout<<"输入元素个数:"; cin>>n; cout<<endl; CreateList_L(L,n); cout<<"成功创建链表!\n\n"; break; case 3: //单链表的按序号查找 cout<<"请输入一个位置用来查找:"; cin>>a; if(GetElem_L(L,a,res)) cout<<"查找成功!第"<<a<<"个数是:"<<res<<"\n\n"; else cout<<"查找失败\n\n"; break; case 4: //单链表的按值查找 cout<<"请输入一个数值用来查找:"; cin>>b; if(LocateElem_L(L,b)!=NULL) cout<<"查找成功\n\n"; else cout<<"查找失败! "<<b<<" 没有找到\n\n"; break; case 5: //单链表的插入 cout<<"请输入两个数分别代表插入的位置和数值:"; cin>>a>>b; if(ListInsert_L(L,a,b)) cout<<"成功将"<<b<<"插在第"<<a<<"个位置\n\n"; else cout<<"插入失败!\n\n"; break; case 6: //单链表的删除 cout<<"请输入一个位置用来删除:"; cin>>a; if(ListDelete_L(L,a,res)) cout<<"删除成功!被删除的数是:"<<res<<"\n\n"; else cout<<"删除失败!\n\n"; break; case 7: //单链表的输出 cout<<"现在链表里的数分别是:\n"; p=L->next; while(p) { cout<<p->data<<" "; p=p->next; } cout<<endl; break; case 8: max(L,n); break; case 9: resver(L,n); break; } } return 0; }