3、单向链表

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　　1. 单向链表的基础知识点。

   　　(1)、链接的存储线性表的方法称为链表，可以有一组任意的存储单元来存储线性表的结点，其中这组存储单元可以是连续的，也可以是不连续的。

   　　(2)、链表中结点的逻辑次序和物理次序是不一定相同的。在每个链表的节点之间通过指针来表示节点之间的关系。这个指针称为next指针。

   　　(3)、链表的结构：包括数据域（data）和指针域（next）；其中data域存放的是节点的数据值，next域存放的是节点的直接后继的地址（位置），也

就是说next这存放的是下一个节点的地址值。

   　　(4)、链表这种结构在进行插入和删除操作的时候是非常便利的，时间复杂度为O(1),但是在进行查询操作的时候是不方便的，它的时间复杂度为O(n)。

链表的优缺点正好和顺序表相反。

   　　(5)、图示：

　　　　　 单链表的一般图示

                

　　　　   链表的插入和删除图示

                

                 

>>.分步代码

　　(1)、链表结构体的定义

         

　　(2)、尾插法创建链表

         

            ×. 还有一个头插法创建链表，在下节循环链表中贴出。

　　(3)、链表打印函数

         

　　(4)、链表查询

         

　　(5)、插入结点

         

　　(6)、删除结点

         

　　(7)、链表长度

         

　　(8)、销毁链表

         

 >>.完整代码

/************************************************
 *                   单项链表                    *
 *                                              *
 *                  2016/7/26                   *
 *                                 by Lipei     *
 ************************************************/

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

#define OK            1
#define ERROR        0
#define OVERFLOW    -1

typedef int STATUS;
typedef int ElemType;

typedef struct ChainList
{
    //指针域
    struct ChainList* next;
    //数据域
    ElemType data;
}chainList;

//尾插法创建
void createChainList(chainList** headNode, ElemType& elem)
{
    //首先判断是否已经创建了头节点
    if((*headNode) == NULL)
    {
        //没有头节点的时候创建头节点
        (*headNode) = (chainList*) malloc(sizeof(chainList));
        if(!(*headNode))
        {
            cout << "The head node create failure, Error!" << endl;
            exit(OVERFLOW);
        }
        (*headNode)->next = NULL;
        (*headNode)->data = 0;
    }
    chainList* newNode = NULL;
    chainList* ptrNode = NULL;

    ptrNode = (*headNode);
    //找到尾部节点
    while(ptrNode->next != NULL)
        ptrNode = ptrNode->next;
    //创建新节点
    newNode = (chainList*) malloc(sizeof(chainList));
    if(!newNode)
    {
        cout << "The new node create failure, Error!" << endl;
        exit(OVERFLOW);
    }
    newNode->data = elem;
    newNode->next = ptrNode->next;
    ptrNode->next = newNode;
}

//链表打印函数
STATUS printChainList(chainList* headNode)
{
    //打印之前，首先应该判断是否存在此链表
    if(headNode == NULL)
    {
        cout << "The chain list is not exist, Error!" << endl;
        return OVERFLOW;
    }
    chainList* ptrNode;
    ptrNode = headNode->next;
    cout << "The list:  ";
    while(ptrNode)
    {
        cout << ptrNode->data << ", ";
        ptrNode = ptrNode->next;
    }
    cout << endl;
    return OK;
}

//在链表中查找指定的元素的节点是否存在
chainList* SeachNode(chainList& headNode, ElemType elem)
{
    //查找元素之前判断传来的链表是否创建
    if(&headNode == NULL)
    {
        cout << "The chain list is not exist, Error!" << endl;
        return NULL;
    }
    chainList* ptrNode = &headNode;

    while(ptrNode != NULL)
    {
        if(ptrNode->data == elem)
            return ptrNode;
        ptrNode = ptrNode->next;
    }
    cout << "The chain without " << elem << " elems!" << endl;
    return NULL;
}

//插入节点，在相应的位置
STATUS insertNode(chainList& address, ElemType elem)
{
    //插入元素之前判断，传入的插入位置的地址参数是否正确
    if(&address==NULL)
    {
        cout << "Incoming address parameter error!" << endl;
        return OVERFLOW;
    }
    chainList* ptrNode = &address;
    chainList* newNode = NULL;

    newNode = (chainList*) malloc(sizeof(chainList));
    if(!newNode)
    {
        cout << "The new node create failure!" << endl;
        exit(OVERFLOW);
    }
    newNode->data = elem;
    newNode->next = ptrNode->next;
    ptrNode->next = newNode;
    cout << "Insert successful!" << endl;
    return OK;
}

//删除节点，在相应的位置
STATUS deleteNode(chainList* address, ElemType* elem)
{
    if(!address)
    {
        cout << "The address is not exist, Error!" << endl;
        return OVERFLOW;
    }
    chainList* ptrNode = address->next;
    address->next = ptrNode->next;
    *elem = ptrNode->data;
    free(ptrNode);
    return OK;
}

//统计链表的长度
STATUS lengthChainList(chainList& headNode)
{
    int length = 0;
    chainList* ptrNode = NULL;
    ptrNode = headNode.next;
    while(ptrNode)
    {
        length++;
        ptrNode = ptrNode->next;
    }
    return length;
}

//销毁链表
STATUS destoryChainList(chainList* headNode)
{
    chainList* ptrNode = NULL;
    chainList* tmpNode = NULL;

    if(!headNode)
    {
        return ERROR;
    }

    ptrNode = headNode;
    while(ptrNode)
    {
        tmpNode = ptrNode->next;
        free(ptrNode);
        ptrNode = tmpNode;        
    }
    return OK;
}

//链表功能显示函数
void showFunc()
{
    cout << "1:  创建链表;" << endl;
    cout << "2:  打印链表;" << endl;
    cout << "3:  查找节点;" << endl;
    cout << "4:  插入节点;" << endl;
    cout << "5:  删除节点;" << endl;
    cout << "6:  统计长度;" << endl;
    cout << "7:  销毁链表;" << endl;
    cout << "0:  退出程序;" << endl << endl << endl;
}

//链表功能操作函数
void listFunc()
{
    int choice = 0;
    chainList* headNode = NULL;
    chainList* address = NULL;
    int count = 0;
    int i = 0;
    int length = 0;
    ElemType elem;

    while(1)
    {
        cout << "Please enter your choice: ";
        cin >> choice;

        switch(choice)
        {
        case 1:
            cout << "Enter create list node mount: ";
            cin >> count;
            cout << "Enter " << count << " elems of list data: ";
            for(i=0; i < count; i++)
            {
                cin >> elem;
                createChainList(&headNode, elem);
            }
            cout << endl;
            break;
        case 2:
            cout << "Printf ChainList:" << endl;
            printChainList(headNode);
            cout << endl;
            break;
        case 3:
            cout << "Please enter search elem: ";
            cin >> elem;
            address = SeachNode(*headNode, elem);
            if(address!=NULL)
                cout << "The " << elem << " elems is find successful!" << endl;
            cout << endl;
            break;
        case 4:
            cout << "Enter elem of insert: ";
            cin >> elem;
            insertNode(*address, elem);
            printChainList(headNode);
            cout << endl;
            break;
        case 5:
            cout << "Delete Node:" <<endl;
            deleteNode(address, &elem);
            printChainList(headNode);
            cout << "The delete elem in list is:  " << elem <<" ." << endl;
            cout <<endl;
            break;
        case 6:    
            cout << "The length of chain list:  ";
            length = lengthChainList(*headNode);
            cout << length << " ." << endl;
            cout <<endl;
            break;
        case 7:    
            cout << "Destory chain list:   ";
            if(destoryChainList(headNode))
            {
                cout << "Successful !" << endl;
            }
            else
            {
                cout << "Failure !" << endl;
            }
            cout <<endl;
            break;
        case 0:    
            exit(0);
            cout <<endl;
            break;
        }
    }
}

int main(void)
{
    showFunc();
    listFunc();
    return 0;
}

 运行截图：