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  • 基于无头节点的单链表的升序冒泡排序(C++实现)

      由于基础代码的特殊(链表为无头链表),以下冒泡排序算法采用两种方式进行排序。首先对首节点往后的所有节点进行排序,这里使用的是对其索引顺序改变的方法。然后对首节点进行排序,只需要一次循环即可,这里使用的是对节点中的数值进行交换的方法。


      1 #include <iostream>
      2 using namespace std ;
      3 
      4 #define ERROR -1
      5 #define CORRECT 1
      6 
      7 //定义
      8 struct LNode {
      9     int data ;
     10     LNode *next ;
     11 } ;
     12 LNode *LinkList ;
     13 
     14 //查找
     15 LNode *SearchLinkList (LNode *L , int i)
     16 {
     17     int j ;
     18     LNode *p ;
     19 
     20     p = L ;
     21     j = 1 ;
     22     while (p &&j < i)
     23     {
     24         p = p -> next ;
     25         j++ ;
     26     }
     27     if (!p || j>i)
     28     {
     29         return (p) ;
     30     }
     31 }
     32 
     33 //插入
     34 int InsertLinkList (LNode *L , int e , int i)
     35 {
     36     //在链表L中第i个位置插入元素e
     37     LNode *p , *s ;
     38     p = SearchLinkList (L , i-1) ;
     39     if (!p) 
     40     {
     41         return (ERROR) ;
     42     }
     43     s = new LNode ;
     44     //节点插入L中
     45     s -> data = e ;
     46     s -> next = p -> next ;
     47     p -> next = s ;
     48 
     49     return (CORRECT) ;
     50 }
     51 
     52 //表单创建
     53 LNode *CreateLinkList (int *r , int n)
     54 {
     55     int j ;
     56     LNode *L , *p , *s ;
     57 
     58     if (n <= 0)
     59     {
     60         return (NULL) ;
     61     }
     62     s = new LNode ;
     63     s -> data = r[1] ;
     64     s -> next = NULL ;
     65     L = s ;
     66     p = L ;
     67     for (j = 2 ; j <= n ; j++)
     68     {
     69         /*
     70         s = new LNode ;
     71         s -> data = r[j] ;
     72         s -> next = NULL ;
     73         p -> next = s;
     74         p = s ;
     75         */
     76 
     77         InsertLinkList (L , r[j] , j) ;
     78     }
     79     return (L) ;
     80 }
     81 
     82 //删除
     83 int DeleteLinkList (LNode *L , int i)
     84 {
     85     //在表中删除第i个位置
     86     int e ;
     87     LNode *p , *q ;
     88 
     89     p = SearchLinkList (L , i-1) ;
     90     if (!p)
     91     {
     92         return (ERROR) ;
     93     }
     94     q = p -> next ;
     95     p -> next = p -> next -> next ;    //不可用q,因为q是用来指示将要删除的内存
     96     e = q -> data ;
     97     delete (q) ;
     98 
     99     return (e) ;
    100 }
    101 
    102 //结果输出
    103 int ShowLinkList (LNode *L)
    104 {
    105     LNode *p ;
    106 
    107     if (!L)
    108     {
    109         return (ERROR) ;
    110     }
    111     p = L ;
    112     while (p -> next)
    113     {
    114         cout << p -> data <<" " ;
    115         p = p -> next ;
    116     }
    117     cout << p -> data << endl ;
    118     return (CORRECT) ;
    119 }
    120 
    121 //升序排序(完全用指针操作,有bug)
    122 int BubbleSortPoint (LNode *L)
    123 {
    124     LNode *HeadNode ;
    125     HeadNode = new LNode ;
    126 
    127     LNode *p ;
    128     LNode *q ;
    129 
    130     LNode *a1 ;
    131     LNode *a2 ;
    132     LNode *a3 ;
    133     if (!L)
    134     {
    135         return (ERROR) ;
    136     }
    137 
    138     HeadNode -> next = L ;    //增加头节点
    139 
    140     cout << "HeadNode ->next ->data = " <<HeadNode ->next->data << endl; //打印调试
    141     
    142     /*由于链表L为无头节点链表,故先对首节点数据进行处理*/
    143 
    144     for (p = HeadNode ; p -> next != NULL ; p = p -> next)
    145     {
    146         for (q = HeadNode; q -> next -> next != NULL ; q = q -> next)
    147         {
    148             /*节点指针*/
    149             a1 = q -> next ;
    150             a2 = q -> next -> next ; 
    151             a3 = q -> next -> next -> next ;
    152             
    153             /*打印调试*/
    154             cout << "a1 -> data = " <<a1->data << endl ;
    155             cout << "a2 -> data = " <<a2->data << endl ;
    156             if (a3!=NULL)
    157             {
    158                 cout << "a3 -> data = " <<a3->data << endl ;
    159             }
    160             else
    161             {
    162                 cout << "a3 -> data = NULL" <<endl ;
    163             }
    164 
    165             cout <<endl;
    166 
    167             /*打印调试*/
    168             if (a1 -> data > a2 -> data)
    169             {
    170                 /*节点交换*/
    171                 q -> next = a2 ;
    172                 a2 -> next = a1 ;
    173                 a1 -> next = a3 ;
    174             }
    175         }
    176     }
    177 
    178     //对首节点进行处理
    179     cout << "HeadNode -> next -> data = " << HeadNode -> next -> data << endl ;
    180     p = L ;
    181     L = HeadNode -> next ;
    182     cout << "L -> data = " << L -> data << endl ;
    183     cout << "L -> next -> data = " << L -> next ->data << endl ;
    184     cout << "L -> next -> next -> data = " << L -> next -> next ->data << endl ;
    185     cout << "L -> next -> next -> next -> data = " << L -> next -> next -> next ->data << endl ;
    186     cout << "L -> next -> next ->next -> next -> data = " << L -> next -> next -> next -> next ->data << endl ;
    187 
    188     return (CORRECT) ;
    189 }
    190 
    191 //升序冒泡排序(指针与data交换结合)
    192 int BubbleSort (LNode *L)
    193 {
    194     LNode *p ;
    195     LNode *q ;
    196     int middleData ; //中间数据,用于实现首节点数据的沉底操作
    197 
    198     /*用于节点索引顺序交换操作的指针定义*/
    199     LNode *a1 ;
    200     LNode *a2 ;
    201     LNode *a3 ;
    202 
    203     if (!L)
    204     {
    205         return (ERROR) ;
    206     }
    207 
    208     
    209     /*先用指针索引更改的方式排序首节点以后的元素*/
    210 
    211     for (p = L ; p -> next != NULL ; p = p -> next)
    212     {
    213         for (q = L ; q -> next -> next != NULL ; q = q -> next)
    214         {
    215             /*节点指针*/
    216             a1 = q -> next ;
    217             a2 = q -> next -> next ; 
    218             a3 = q -> next -> next -> next ;
    219             
    220             if (a1 -> data > a2 -> data)
    221             {
    222                 /*节点交换*/
    223                 q -> next = a2 ;
    224                 a2 -> next = a1 ;
    225                 a1 -> next = a3 ;
    226             }
    227         }
    228     }
    229 
    230     /*再对首节点数据采取数值交换的方式使其沉底*/
    231     p = L ;
    232     while (p -> next)
    233     {
    234         if (p -> data > p -> next -> data)
    235         {
    236             middleData = p -> data ;
    237             p -> data = p -> next -> data ;
    238             p -> next -> data = middleData ;
    239         }
    240         p = p -> next ;
    241     }
    242 
    243     return (CORRECT) ;
    244 
    245 }
    246 
    247 int main (int argc , char * argv[])
    248 {
    249     int r[100] , i ,SampleNum , SearchPos , NewPos , NewItem , DelPos ;
    250     LNode *p ;
    251 
    252     cin >> SampleNum ;
    253     for (i = 1 ; i <= SampleNum ; i++)
    254     {
    255         cin >> r[i] ;
    256     }
    257     LinkList = CreateLinkList (r , SampleNum) ;
    258     ShowLinkList (LinkList) ;
    259 
    260     cout << "冒泡排序:" << endl ;
    261     BubbleSort (LinkList) ;
    262     ShowLinkList (LinkList) ;
    263 
    264     cin >> SearchPos ;
    265     p = SearchLinkList (LinkList , SearchPos) ;
    266     cout << p -> data << endl ;
    267 
    268     cin >> NewPos ; 
    269     cin >> NewItem ;
    270     InsertLinkList (LinkList , NewItem , NewPos) ;
    271     ShowLinkList (LinkList) ;
    272 
    273     cin >> DelPos ;
    274     DeleteLinkList (LinkList , DelPos) ;
    275     ShowLinkList (LinkList) ;
    276 
    277     return 0;
    278 }
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