数据结构---线性表---链式表（单链表）

 

线性表的链式表示

不要求逻辑上相邻的元素在物理存储上相邻，使用指针来表示元素之间的逻辑关系。

优点：

对线性表进行插入删除操作时不需要移动大量的元素，只需要修改对应元素的指针域即可，方便省时；

不需要为整个线性链表提前分配足够的存储空间；

当节点不再使用时，可以将存储空间进行及时的回收。

抽象链式类的定义

链式表使用指针来表示前后元素之间的关系，因此每个元素节点除了包含自身数据的相关信息外，还包括存储后续元素地址的指针。节点类的定义如下：

template <class type> class ListNode {//链表节点类定义
public:
	ListNode();
	{ next = nullptr;}//默认构造函数
	ListNode(ListNode(const type &item, ListNode<type> *next1 = nullptr))
	{
		data = item;
		next = next1;
	} //带参数的构造函数
	type data;             //节点数据域
	ListNode<type> *next;  //节点指针域
};

　　节点类的两个数据成员：data用于存储数据元素值，next用于指向下一个节点。两个构造函数用于给数据成员设置初值。其链表结构如下：

指示链表的第一个结点的指针称为头指针head，最后一个结点没有后继结点，指针域为空NULL或^，对于仅含有表头元素的链表为空表。

链表有三种类型，单链表、循环链表与双向链表三种。

 抽象链表类的定义如下：

template <class type>
class ablinklist :public ablist<type> { //继承线性表抽象类
public:
	ListNode<type> *GetHead() { //获得节点头指针
		return head;
	}
	ListNode<type> *GetNext(ListNode<type> &n) { //获得节点n下一节点位置
		return n.next == head ? n.next->next : n.next;  //这句不是很明白
	}
	type Get(int i);             //获得第i元素
	bool Set(type x, int i);     //设置i处元素
	ListNode<type> *Find(int i);         //获得i处元素位置
	ListNode<type> *Find1(type value);   //获得元素value位置
	void MakeEmpty();
	virtual bool Insert(type value, int i) = 0; 
	virtual bool Remove(int i) = 0;
	virtual bool Remove1(type value) =0;

protected:
	ListNode<type> *head;
};

抽象链表类各成员函数的实现

设置函数

//节点元素设置函数
template <class type>
bool ablinklist<type>::Set(type x, int i)
{
	ListNode<type> *p = Find(i);  //找到节点
	if (p == NULL || p == head)   //链表不存在或空表
		return false;
	else
		p->data = x;              //设置元素
	return true;
}

取值函数

//获得第i元素值函数
template <class type>
type ablinklist<type>::Get(int i)
{
	LinkNode<type> *p = Find(i);   //确定节点位置
	assert(p && p != head); 
	return p->data;                //返回节点元素
}

清空链表函数

//清空链表函数
template<class type>
void ablinklist<type>::MakeEmpty() {
	LinkNode<type> *q = head->next; //表头
	int i = 0;
	while (i++ < length) {
		head->next = q->next;       //删除第一个元素
		delete q;                   //回收空间
		q = head->next;             //后移
	}
	length = 0;
}

搜索数据元素值为value的结点

//获得元素value位置
template<class type>
ListNode<type> *ablinklist<type>::Find1(type value) {
	ListNode<type> *p = heda->next;           //表头
	int i = 1;
	while (i++ <= length && p->data != value) //i有效且为找到元素时
		p = p->next;                          //后移
	return p;
}

定位函数

//获得i处元素位置
template<class type>
ListNode<type> *ablinklist<type>::Find(int i) {
	ListNode<type> *p = head->next;       //表头
	if (i<0 || i>length) return NULL;     //i无效，返回空
	if (i == 0) return head;              //空表
	int j = 1;
	while (p != NULL && j < i)            //遍历找元素
	{
		p = p->next;
		j++;
	}
	return p;
}

 用C语言描述：

插入操作：在值为a的结点前面插入值为x的结点，若链表为空，则x为其头结点，若表中无a元素，在将x插入链表末尾。

//将元素x对应为链表格式
NODE  *GetListNode(int x)
{
	NODE  *s;
	s=(NODE *)malloc(NODESIZE);
	if (s)
	{ s->data=x; s->next=NULL; }//数据域x，指针域空
	return(s);
}

NODE  *InsertList(NODE  *head,int a,int x)
{
	NODE *s,*q;
	s=GetListNode(x); if (!s) return(head);//没有元素指针时
	if (head==NULL){         //表为空时 
	  head=s; return(head);
	}
	if (head->data==a){    //第一个结点满足 
	  s->next=head; head=s; return(head);
          //不是很明白这一句----------------------
	}
	q=head;//其它情况，进行查找 
	while (q->next!=NULL && q->next->data!=a)
		q=q->next;
	s->next=q->next; //插入
	q->next=s;
	return(head); //返回头指针 
}

　　删除操作：在头指针为head的链表中将值为a的结点删除

NODE  *DeleteList(NODE  *head,int a)
{
	NODE *p,*q;
	if (head==NULL)  return(NULL);
	if (head->data==a) //第一个结点满足 
	{  p=head; head=head->next; free(p);
	   return(head);
	}
	q=head; //其它情况，进行查找 
	while (q->next!=NULL && q->next->data!=a)
		q=q->next;
	if (q->next!=NULL);//找到，删除
	{ p=q->next; q->next=p->next; free(p);}
	return(head); //返回头指针 
}