单链表

1.简介

线性结构用于描述数据元素之间的线性关系，即数据元素一个接一个的排列，主要用于描述具有单一前驱和后继的数据关系。线性表是一种线性结构，它有顺序存储和链式存储两种方法。线性表的链式存储用结点存储数据元素，元素结点可以连续，也可以不连续，因此，存储数据元素的同时必须存储元素的逻辑关系。结点的结构如下：

其中，前面为数据域，后面为指针域。若节点中只有一个指针域，则称为单链表（线链表）。在链式存储结构中，只需一个指针指向头一个结点，就可以顺序访问表中任意元素。所以，引入一个不存储元素的结点，称为头结点，并令头指针指向该结点。

2.实例

2.1单链表的前置条件

struct Node           //定义结点
{
    int data;              //数据域
    Node *next;        //指针域
};
class LinkList
{
public:
    LinkList(int a[], int n);        //建立有n个元素的单链表
    int Length();                     //求单链表长度
    void PrintList();                 //遍历单链表，按序号依次输出各元素
    void Insert(int i, int x);      //在单链表的指定位置插入指定数据
    int Get(int i);                    //获取单链表指定位置的元素

    Delete(int i)                      //删除指定位置的元素
private:
    Node *first;                     //单链表的头指针
};

2.1单链表的创建

LinkList::LinkList(int a[], int n)      //头插法
{
    first = new Node;              //申请头结点
    first->next = NULL;          //初始化一个空链表
    for (int i = 0; i<n; i++)
    {
        Node *s;              
        s = new Node;                   //申请新结点

        s->data = a[n-1-i];            //给结点数据域赋值
        s->next = first->next;       //这两句将新结点插入到前一个结点之前
        first->next = s;
    }
} 

注：first->next=NULL；申请结点p，则p->next=NULL（语句一），first->next=p（语句二）；

     first->next=p；申请结点t，则t->next=p（语句一），first->next=t（语句二）；

     first->next=t；申请结点s，则s->next=t（语句一），first->next=s（语句二）；

最终，指针表示形式为：first->s->t->p->NULL.

LinkList::LinkList(int a[], int n)      //尾插法
{
    first = new Node;
    Node *r;
    r=first;                 //r为终端结点，初始值为头结点
    for (int i = 0; i<n; i++)
    {
        Node *s;
        s = new Node; 
        s->data = a[i];      //为每个数组元素建立一个结点
        r->next = s;       
        r= s;                //s插入到终端结点之后
    }
    r->next = NULL;    //建表完成后，终端结点的指针域为空
}

2.2单链表的遍历

void LinkList::PrintList()
{
    Node *p;                  
    p = first->next;           //结点p初始指向头结点的后继结点
    while (p != NULL)         
    {
        cout << p->data << "  ";       //输出对应结点的数据
        p = p->next;                       //结点p变为p的后继结点
    }
    cout << endl;
}

2.3单链表的插入

void LinkList::Insert(int i, int x)            //在第i个位置插入x
{
    Node *p;         
    Node *s; 
    p = first;                               //设p为头结点
    int count = 1;                     
    while (p != NULL&&count<i )   
    {
        p = p->next;           //循环直至p为指定位置的前一个结点
        count++;
    }
    if (p == NULL)throw"位置";
    else {
        s = new Node;              //申请新结点
        s->data = x;                //为结点s的数据域赋值
        s->next = p->next;      //新结点的指针指向结点p的后继结点，即位置i上的结点
        p->next = s;                //原先位置i-1上的结点指针改为指向新结点
    }
}

2.4单链表的查询

int LinkList::Get(int i)           //获取第i个位置上的元素
{
    Node *p;
    p=first->next;             //p初始为第一个结点
    int count=1;
    while(p!=NULL&&count<i)
    {
        p=p->next;        //结点后移
        count++;
    }
    if(p==NULL)throw"位置";
    else 
        return p->data;
}

2.5单链表的长度

int LinkList:: Length( )       //获取单链表的长度
{
    Node *p;
    p=first->next;
    int count=0;
    while(p!=NULL)
    {
        p=p->next;
        count++;
    }
    return count;
}

2.6单链表的删除

int LinkList::Delete(int i)
{
    Node *p;
    p = first;               
    int count = 1;
    while (p != NULL&&count<i)
    {
        p = p->next;
        count++;
    }
    if (p == NULL || p->next == NULL)
        throw"位置";
    else
    {
        Node *q;
        q = p->next;
        p->next = q->next;
        return q->data;
    }
}

2.6

主函数

void main()
{
    int r[5] = { 1, 9, 7, 2, 5 };
    LinkList L(r, 5);
    cout << "线性表的数据为：" << endl;
    L.PrintList();                 
    cout << "线性表的数据个数为：" << endl;
    cout << L.Length() << endl;
    cout << "线性表的第四个数据为:" << endl;
    cout << L.Get(4) << endl;
    cout << "线性表的第二个位置插入4:" << endl;
    L.Insert(2, 4);
    L.PrintList();
    cout << "删除第3个位置的数据:" << endl;
    cout << L.Delete(3) << endl;
    L.PrintList();
}