按升序顺序插入构建线性表

任务描述

本关要求按照数据输入,通过按升序插入节点的方法，构建一个升序线性表。即如果输入的3个结点数据分别为2、3、1，则构建的线性表包含3个结点，且从前往后的结点数据分别为1、2、3。

编程要求

本关的编程任务是补全step3/insertSort.h文件中的insertSort函数，以实现按升序排序方式构建线性表的要求。具体要求如下：

insertSort函数的实现可以分为两个步骤：

• 一是找到插入点；
• 二是插入结点。

（1）如何找到插入点 插入点的定位可以使用两个指针（p和q），定位步骤如下图所示：

上图中链表有4个结点，则共有5个可能的插入点。用两个指针首先定位第一个插入点（step1，p为NULL，q指向第一个结点），如果插入结点的data小于q指向结点的data，则就是该插入点（两个指针指向的结点之间），否则两个指针一起往后移动（step2）；定位第二个插入点，判断条件依然是插入结点的data是否小于q指向的结点的data，是则就是该插入点，否则两个指针往后平移（step3）；定位第三个插入点……直到最后当q指针为NULL时，说明插入结点的data比链表中所有数据都大，则插入点应该是链尾（第5个插入点）。插入点的定位操作可以很容易地用循环实现。

定位好插入点后，当p为NULL时，插入点是链表头部；当q为NULL时，插入点是链表尾部；否则，插入点为p和q指向的两个结点之间。

（2）如何插入结点 上述定位好插入点后，接下来是插入结点。对于头部插入和尾部插入的内容前两关已做过介绍，本关只介绍中间插入的情况，即将t指向的结点插入到p和q指向的两个结点之间。这种情况只需要让p指向结点的指针域指向t指向的结点，t指向结点的指针域指向q指向的结点即可。具体参见下面代码：

1. p->next = t;
2. t->next = q;

评测说明

本关中包含三个文件分别是： step3/insertSort.h ：此文件为学员文件，包含向链表升序插入元素函数实现。 step3/linkList.h：此文件包含链表常见操作的说明与实现，引用了insertSort.h step3/test.cpp：此文件为评测文件（含main函数），引用“linkList.h”。 （上述三个文件可通过点击在代码取的右上角文件夹中的step3文件夹中查看） (注意：本关所实现链式线性表为带头结点的单链表)

输入输出说明

输入n(1<=n<=100),再输入n个整数，按所输入整数的升序顺序输出这n个整数，如下所示：（注意：链表的输出函数已经实现，详情请阅读step3文件夹中的文件。） 测试输入： 5 6 5 7 4 8 预期输出： List: 4 5 6 7 8

测试输入： 7 9 8 7 2 3 4 0 预期输出： List: 0 2 3 4 7 8 9

insertSort.h

// 函数insertSort：链表升序插入
// 参数：h-链表头指针，t-指向要插入的结点
// 返回值：插入结点后链表的首结点地址
node* insertSort(struct node* h, struct node* t)
{
    // 请在此添加代码，补全函数insertSort
    /********** Begin *********/
    struct node* current;
    if(h == NULL || h->data>=t->data){
        t->next = h; 
        h= t; 
    }
    else{
        current=h;
        while (current->next!=NULL && 
               current->next->data < t->data) 
        { 
            current = current->next; 
        } 
        t->next = current->next; 
        current->next = t; 
    }
    return h;
    /********** End **********/
}

linkList.h

#include <iostream>
using namespace std;

// 定义结点结构
struct node
{
    int data;  // 数据域
    node* next;  // 指针域,指向下一个结点
};

// 函数insertSort：链表升序插入
// 参数：h-链表头指针，t-指向要插入的结点
// 返回值：插入结点后链表的首结点地址
node* insertSort(node* h, node* t);

// 函数printList：输出链表，每个数据之间用一个空格隔开
// 参数：h-链表头指针
void printList(node* h);



// 函数delList：删除链表，释放空间
// 参数：h-链表头指针
void delList(node* h);


#include"insertSort.h" //包含node* insertHead(node* h, node* t)函数的实现

void delList(node* h)
{
    node* p = h; //指针p指向头结点，第一个要删除的结点
    while (p) //这个结点是存在的
    {
        h = h->next; //头指针h指向下一个结点（下一个结点的地址存在当前结点的指针域中，即h->next中
        delete p; //删除p指向的结点
        p = h; //p指向当前的头结点，即下一个要删除的结点
    }
}
//函数printList：输出链表，每个数据之间用一个空格隔开
//参数：h-链表头指针
void printList(node* h)
{
    cout << "List:";
    if (h->next != NULL) h = h->next;
    while (h)
    {// h为真，即h指向的结点存在，则输出该结点的数据
        cout << " " << h->data;  // 输出结点数据
        h = h->next;  // 将该结点的指针域赋值给h，h就指向了下一个结点
    }
    cout << endl; // 输出换行符
}

test.cpp

#include "linkList.h"

int main()
{
    int n, i;
    node* t;
    node* head = new node;// 带头结点单链表,头结点指针head
    head->next = NULL; // 头结点head->next==NULL，链表为空
    //输入结点数
    cin >> n;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        //为新节点动态分配空间
        t = new node;
        cin >> t->data; //输入结点数据
        t->next = NULL;  //结点指针域值为空
        //调用函数插入结点到链表头部
        head = insertSort(head, t);
    }
    //输出链表
    printList(head);
    //删除结点，释放空间
    delList(head);

    return 0;
}