链表的常见操作(转)

链表的常见操作

 

　　链表是数据结构的重要内容，在计算机程序中应用广泛，同时也是各公司笔试题目的重点。

　　以下简单实现了链表的一些操作，包括创建、增加节点、删除节点、单链表逆置、合并有序链表等。

一、链表创建

　　链表主要有三种形式，包括单链表、双链表和循环链表。

　　单链表每个节点只包含一个后驱指针，双链表节点同时包含一个前驱指针和一个后驱指针，循环链表的尾节点的后驱指向头节点。

　　代码如下：

/*单链表节点结构*/
typedef struct NodeType
{
    char elem;
    NodeType *next;
}Node;


/*双链表节点结构*/
typedef struct DNodeType
{
    char elem;
    DNodeType *next;
    DNodeType *prev;
}DNode;

 

二、链表操作

　　包括单链表的增加节点、删除节点、输出链表等

 

三、单链表逆置

　　单链表逆置在各公司的笔试题中比较常见，以下是其中一种实现。

　　算法描述：将链表中每一个节点插入到头结点之后。

　　

　　代码如下：

四、求单链表中间节点

　　在笔试题中比较常见，通常题目描述是：给出一个单链表，不知道节点N的值，怎样只遍历一次就可以求出中间节点。

　　算法描述：设立两个指针p1,p2，p1每次移动1个节点位置，p2每次移动2个节点位置，当p2移动到尾节点时，p1指向中间节点。

　　

　　代码如下：

五、合并有序单链表

　　问题描述：合并2个有序单链表，合并后的链表也是排好序的。

　　算法描述：对链表A中的每一个节点元素，查找其在链表B中的插入位置，并在B中插入该元素。

　　代码如下：

六、判断链表是否有环

　　判断链表是否有环即是判断链表是否为循环链表，算法较为简单，一次遍历判断尾指针是否指向头指针即可。

　　代码如下：

七、总结

　　以上实现了链表的一些常见操作，源文件LinkList.cpp全部代码如下：　

/*
* 作者： 达闻东
* 修改日期： 2010-04-28 17:10
* 描述： 实现链表的常见操作
*
*/
#include<iostream>
#include<iomanip>
usingnamespace std;

/*单链表节点结构*/
typedef struct NodeType
{
char elem;
NodeType *next;
}Node;


/*双链表节点结构*/
typedef struct DNodeType
{
char elem;
DNodeType *next;
DNodeType *prev;
}DNode;


/*=============================================================================*/
/*
创建链表
*/
Node * CreateList(Node *head)
{
if(NULL == head)//分配头节点空间
head=(Node*)malloc(sizeof(Node)),
head->next=NULL;

Node *current=head , *temp;
char ch;

while(1)
{
cout<<" input elem:";
cin>>ch;
if('#'== ch) /*#结束输入*/
break;
temp=(Node *) malloc ( sizeof(Node) );
temp->elem=ch;
temp->next=NULL;
current->next=temp; /*当前节点的后驱指向新节点*/
current=temp; /*当前节点为链表尾节点*/

}

return head;
}
/*=============================================================================*/
/*
输出链表
*/
void PrintList(Node *head)
{
Node * current=head->next;
cout<<" List are:";
while(NULL != current)
{
if(NULL != current->elem)
cout<<setw(5)<<current->elem;
current=current->next;
}

cout<<" ";
}


/*=============================================================================*/


/*插入节点*/

Node *InsertNode(Node *head , char elem)
{
if( NULL == head || NULL == elem )
return head;

Node *current=head->next; /*当前节点*/
Node *prev=head; /*前驱节点*/
Node *temp; /*过渡节点*/

while(current) /*移动至尾节点*/
{
prev=current;
current=current->next;
}

temp=(Node*) malloc( sizeof(Node) );
temp->elem=elem;
temp->next=NULL;
prev->next=temp; /*尾节点的后驱指向新节点*/

return head;

}


/*=============================================================================*/

/*删除节点*/
Node *DeleteNode(Node *head,char elem)
{
if(NULL == head || NULL == elem)
return head;
if(NULL == head->next)
return head;

Node *prev,*current;
prev=head;
current=head->next;

while(current)
{
if(current->elem == elem) /*匹配节点元素*/
{
prev->next=current->next; /*前驱节点的后驱指向当前节点的下一个节点*/
free(current); /*释放当前节点*/
return head;
}
prev=current;
current=current->next; /*移动至下一个节点*/
}

return head;

}

/*=============================================================================*/


/*单链表逆置*/
Node *ReverseList(Node *head)
{
if(NULL == head)
return head;
if(NULL == head->next)
return head;
if(NULL == head->next->next)
return head;

Node *curr=head->next; /*当前节点*/
head->next=NULL;
Node *temp;

while(curr)
{
temp=curr->next; /*暂存下一个节点*/
/*把当前节点插入到head节点后*/
curr->next=head->next;
head->next=curr;

curr=temp; /*移动至下一个节点*/
}

return head;

}

/*=============================================================================*/


/*求中间节点*/
Node * MiddleNode(Node *head)
{
if(NULL == head)
return head;
if(NULL == head->next)
return head->next;

Node *p1,*p2;
p1=head;
p2=head;

while(p2->next)
{
/*p2节点移动2个节点位置*/
p2=p2->next;
if(p2->next) /*判断p2后驱节点是否存在，存在则再移动一次*/
p2=p2->next;
/*p1节点移动1个节点位置*/
p1=p1->next;

}
return p1;

}


/*=============================================================================*/

/*合并有序单链表*/
Node * MergeList(Node * h1,Node * h2)
{
if(NULL == h1 || NULL == h2)
return h1;
if(NULL == h1->next )
return h2;
if(NULL == h2->next)
return h1;


Node * curr1,*curr2,*prev1,*temp;
prev1=h1; /*链表1的前驱节点*/
curr1=h1->next; /*链表1的当前节点*/
curr2=h2->next; /*链表2的当前节点*/
temp=h2;
while(curr2)
{
while(curr1 && curr1->elem < curr2->elem)/*链表1指针移动至大或等于链表2当前元素的位置*/
prev1=curr1,curr1=curr1->next;


/*在链表1中插入链表2的当前元素*/
temp=curr2->next;/*暂存链表2的下一个节点*/
prev1->next=curr2;
curr2->next=curr1;

/*链表1移动至新节点*/
curr1=curr2;
/*链表2移动至下一个节点*/
curr2=temp;
}

return h1;


}

/*=============================================================================*/

/*创建双链表*/
DNode * DoubleList(DNode *head)
{
if(NULL == head)//分配头节点空间
head=(DNode*)malloc(sizeof(DNode)) , head->prev=NULL , head->next=NULL;


DNode *current=head , *temp;
char ch;

while(1)
{
cout<<" input elem:";
cin>>ch;
if('#'== ch) /*#结束输入*/
break;
temp=(DNode *) malloc ( sizeof(DNode) );
temp->elem=ch;
temp->next=NULL;
current->next=temp; /*当前节点的后驱指向新节点*/
temp->prev=current; /*新节点的前驱指向当前节点*/
current=temp; /*当前节点为链表尾节点*/

}

return head;
}


/*=============================================================================*/
/*输出双链表*/
void PrintDoubleList(DNode *head)
{
if(NULL == head)
return;

DNode * p;
p=head;
cout<<" DoubleList are:";
while(p->next)
{
p=p->next;
if(p->elem)
cout<<setw(5)<<p->elem;

}

cout<<" DoubleList are:";
while(p->prev)
{
if(p->elem)
cout<<setw(5)<<p->elem;
p=p->prev;
}

}


/*=============================================================================*/
/*创建循环链表*/
Node* CycleList(Node *head)
{
if(NULL == head)/*分配头节点空间*/
head=(Node*)malloc(sizeof(Node)),head->next=NULL;

Node *current=head , *temp;
char ch;

while(1)
{
cout<<" input elem:";
cin>>ch;
if('#'== ch) /*#结束输入*/
break;
temp=(Node *) malloc ( sizeof(Node) );
temp->elem=ch;
temp->next=NULL;
current->next=temp; /*当前节点的后驱指向新节点*/
current=temp; /*当前节点为链表尾节点*/

}
current->next=head; /*尾节点指向头节点*/
return head;
}
/*=============================================================================*/

/*判断链表是否有环(循环链表)*/
bool IsCycleList(Node *head)
{
if(NULL== head)
returnfalse;
if(NULL == head->next)
returnfalse;
Node *current=head->next;
while(current)
{
if(head == current->next)
returntrue;
current=current->next;
}
returnfalse;
}
int main()
{
Node * head,*p;
Node * head2,*head3;
DNode * dHead;
char ch;
head = NULL;
head2=NULL;
head3=NULL;
dHead=NULL;


//head=(Node*) malloc ( sizeof( Node) );
//head->next = NULL;


//创建单链表
head=CreateList(head);
PrintList(head);


head2=CreateList(head2);
PrintList(head2);

//插入节点

cout<<" input elem to insert:";
cin>>ch;
InsertNode(head,ch);
PrintList(head);


//删除节点

cout<<" input elem to delete:";
cin>>ch;
DeleteNode(head,ch);
PrintList(head);

//单链表逆置

head=ReverseList(head);
cout<<" Reversed !";
PrintList(head);

//求中间节点

p=MiddleNode(head);
cout<<" Middle Node is:";
cout<<p->elem<<endl;

//合并有序单链表

MergeList(head,head2);
cout<<" Merged!";
PrintList(head);

//创建双链表

dHead=DoubleList(dHead);
PrintDoubleList(dHead);

/*创建循环链表并判断是否有环*/
head3=CycleList(head3);
cout<<IsCycleList(head3);
return0;
}

 

备注：删除节点的时候少考虑了删除节点为head的情况，增加
if(prev->data ==elem)
{
free(head);
return current;
}
else
{......}即可