数据结构-单链表基本操作实现（含全部代码）

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今天是单链表的实现，主要实现函数如下：

•     InitList(LinkList &L)               参数：单链表L 功能：初始化 时间复杂度 O(1)
•     ListLength(LinkList L)           参数：单链表L 功能：获得单链表长度 时间复杂度O(n)
•     ListInsert(LinkList &L,int i,ElemType e) 参数：单链表L,位置i，元素e 功能：位置i后插 时间复杂度O(n)[加入了查找]
•                                                                         若已知指针p指向的后插 O(1)
•     ListDelete(LinkList &L,int i) 参数：单链表L，位置i 功能：删除位置i元素 时间复杂度O(n)[加入了查找]
•                                                     若已知p指针指向的删除 最好是O(1),因为可以与后继结点交换数据域，然后删除后继结点。
•                                                     最坏是O(n),即从头查找p之前的结点,然后删除p所指结点
•     LocateElem(LinkList L,ElemType e) 参数：单链表L，元素e 功能：查找第一个等于e的元素，返回指针 时间复杂度O(n)

代码：

    /*
        Project: single linkeed list (数据结构 单链表)
        Date:    2018/09/14
        Author:  Frank Yu
        InitList(LinkList &L) 参数：单链表L 功能：初始化 时间复杂度 O(1)
        ListLength(LinkList L) 参数：单链表L 功能：获得单链表长度 时间复杂度O(n)
        ListInsert(LinkList &L,int i,ElemType e) 参数：单链表L,位置i，元素e 功能：位置i后插 时间复杂度O(n)[加入了查找]
                                                若已知指针p指向的后插 O(1)
        ListDelete(LinkList &L,int i) 参数：单链表L，位置i 功能：删除位置i元素 时间复杂度O(n)[加入了查找]
                                      若已知p指针指向的删除 最好是O(1),因为可以与后继结点交换数据域，然后删除后继结点。
                                      最坏是O(n),即从头查找p之前的结点,然后删除p所指结点
        LocateElem(LinkList L,ElemType e) 参数：单链表L，元素e 功能：查找第一个等于e的元素，返回指针 时间复杂度O(n)
    */
    #include<cstdio>
    #include<cstdlib>
    #include<cstring>
    #include<cmath>
    #include<iostream>
    using namespace std;
    #define Status int
    #define ElemType int
    //单链表结点数据结构
    typedef struct LNode
    {
        ElemType data;//数据域
        struct LNode *next;//指针域
    }LNode,*LinkList;
    //**************************基本操作函数***************************//
    //初始化函数
    Status InitList(LinkList &L)
    {
     L = new LNode;//生成头结点 这样删除等操作就不必分第一个结点和其他了
     L->next = NULL;
     return 1;
    }
    //获取单链表长度 头结点无数据，不算
    int ListLength(LinkList L)
    {
        LinkList p=L;int sum=0;
        while(p)
        {
         sum++;
         p=p->next;
        }
        return sum-1;//去除头结点
    }
    //插入函数--后插法 插入到第i(1<=i<=length+1)个位置 即i-1之后 不必区分i的位置
    bool ListInsert(LinkList &L,int i,ElemType e)
    {
        LNode* s;LinkList p=L;int j=0;
        while(p&&(j<i-1))//j指到i-1位置或者p已经到最后时跳出
        {
         p=p->next;
         ++j;
        }
        if(!p||j>i-1)//i<1或者i>ListLength(L)+1时,插入位置无效 不调用ListLength,提高效率
        {
            printf("插入位置无效！！！
");
            return false;
        }
        s=new LNode;
        s->data=e;
        s->next=p->next;
        p->next=s;
        return true;
    }
    //删除函数 删除位置i的结点 即删除i-1之后的结点
    bool ListDelete(LinkList &L,int i)
    {
         LNode* s;LinkList p=L;int j=0;
        LinkList q;
        while(p&&(j<i-1))//j指到i-1位置
        {
         p=p->next;
         ++j;
        }
        if(!(p->next)||j>i-1)//i<1或者i>ListLength(L)时,删除位置无效
        {
            printf("删除位置无效！！！
");
            return false;
        }
        q=p->next;
        p->next=q->next;
        free(q);//释放空间
        return true;
    }
    //查找函数 按值查找 查找第一个等于e的结点 成功返回该结点指针，否则返回NULL
    LNode *LocateElem(LinkList L,ElemType e)
    {
        LNode *p=L;
        while(p&&(p->data!=e))
        {
            p=p->next;
        }
        return p;
    }
    //**************************功能实现函数**************************//
    //遍历输出函数
    void PrintList(LinkList L)
    {
        LinkList p=L->next;//跳过头结点
        if(ListLength(L))
        {
            printf("当前单链表所有元素:");
            while(p)
            {
                printf("%d ",p->data);
                p=p->next;
            }
            printf("
");
        }
        else
        {
            printf("当前单链表已空！
");
        }
    }
    //插入功能函数 调用ListInsert后插
    void Insert(LinkList &L)
    {
      int place;ElemType e;bool flag;
      printf("请输入要插入的位置(从1开始)及元素:
");
      scanf("%d%d",&place,&e);
      flag=ListInsert(L,place,e);
      if(flag)
      {
        printf("插入成功！！！
");
        PrintList(L);
      }
    }
    //删除功能函数 调用ListDelete删除
    void Delete(LinkList L)
    {
      int place;bool flag;
      printf("请输入要删除的位置(从1开始):
");
      scanf("%d",&place);
      flag=ListDelete(L,place);
      if(flag)
      {
        printf("删除成功！！！
");
        PrintList(L);
      }
    }
    //查找功能函数 调用LocateElem查找
    void Search(LinkList L)
    {
      ElemType e;LNode *q;
      printf("请输入要查找的值:
");
      scanf("%d",&e);
      q=LocateElem(L,e);
      if(q)
      {
        printf("找到该元素！
");
      }
      else
        printf("未找到该元素！
");
    }
    //菜单
    void menu()
    {
       printf("********1.后插    2.删除*********
");
       printf("********3.查找    4.输出*********
");
       printf("********5.退出          *********
");
    }
    //主函数
    int main()
    {
     LinkList L;int choice;
     InitList(L);
     while(1)
     {
      menu();
      printf("请输入菜单序号：
");
      scanf("%d",&choice);
      if(choice==5) break;
      switch(choice)
      {
      case 1:Insert(L);break;
      case 2:Delete(L);break;
      case 3:Search(L);break;
      case 4:PrintList(L);break;
      default:printf("输入错误！！！
");
      }
     }
     return 0;
    }