通过定义一个C++类封装单链表这种数据结构,
封装的方法有：
1.通过输入创建单链表；
2.获取单链表的数据元素个数；
3.打印输出单链表中各个元素；
4.搜索某个元素在单链表中的位置；
5.在某个位置之后插入一个结点；
6.在某个位置删除一个节点；
7.单链表逆置；
8.单链表是否存在回环的判定；
9.单链表的升序排序；
10.两个单链表的升序合并；
11.两个单链表的降序合并。
注：单链表的排序采用的是快速排序的方法。
下面是C++写的程序代码，附运行截图。
#include <iostream>
#include <malloc.h>
#include <math.h>
using namespace std;
typedef struct node //结点类型
{
int data;//数据域
node* next;//指针域
}node;
class LinkList//单链表类的定义
{
public:
LinkList(int N=0)//但参数构造函数，生成含N个元素的链表（不包括头结点）
{
CreateList(N);
len=GetLength();
}
node* head;//头结点指针
int len;//元素个数
public:
void CreateList(int n);//根据输入创建单链表
int GetLength();//获取单链表的长度（元素个数）
void PrintList();//打印单链表的各个元素
int SearchNode(int data);//查找某个元素在单链表中的位置，不过不存在，返回0。
bool InsertNode(int pos,int data);//在pos位置后插入值为data的节点
bool DeleteNode(int pos);//删除pos位置后的第一个元素,删除成功返回true.
void Reverse();//将单链表逆置
bool IsLoop();//判断单链表中是否存在会换，存在返回真，不存在返回false
void SelfASOrder();//将链表中元素升序排列
void ASCMerge(LinkList& L);//与另一个链表升序合并
void DESCMerge(LinkList& L);//与L链表降序合并
private:
void QuikSort(node* start,node* end);
};
void LinkList::CreateList(int n)//根据输入创建单链表
{
head = new node;
head->data=0;
head->next=NULL;
node *p,*q;
int temp;
q=head;
while(n--)
{
cin>>temp;
p=new node;
p->data=temp;
p->next=NULL;
q->next=p;
q=p;
p=NULL;
}
q=NULL;
delete q;
}
void LinkList::PrintList()//打印单链表的每一个元素
{
len=GetLength();
int l=len;
node* p=head->next;
while(l--)
{
cout<<p->data<<" ";
p=p->next;
}
p=NULL;
delete p;
cout<<endl;
}
int LinkList::GetLength()//获取单链表的长度
{
int l=0;
node* p=head;
while((p->next)!=NULL)
{
l++;
p=p->next;
}
return l;
}
int LinkList::SearchNode(int data)//查找某个元素在单链表中的位置，如果不存在这个元素，返回0
{
int locate=0;
node *p=head->next;
while(len--)
{
if(p->data==data)
{ locate=10-len;
break;
}
p=p->next;
}
return locate;
}
bool LinkList::InsertNode(int pos,int data)//插入节点
{
len=GetLength();
if(pos>len)//插入位置超出范围
return false;
node* p=head->next;
if(0==pos)
{
p=head;
node* q = new node;
q->data=data;
q->next=p->next;
p->next=q;
p=NULL;
q=NULL;
delete p;
delete q;
len++;
return true;
}
else
{
pos=pos-1;
while(pos--)
{
p=p->next;
}
node* q = new node;
q->data=data;
q->next=p->next;
p->next=q;
p=NULL;
q=NULL;
delete p;
delete q;
len++;
return true;
}
}
bool LinkList::DeleteNode(int pos)
{
len=GetLength();
if(pos>=len)
return false;
node* p=head;
pos=pos-1;
while(pos--)
{
p=p->next;
}
node* q=p->next;
p->next=p->next->next;
delete q;
q=NULL;
len++;
return true;
}
void LinkList::Reverse()
{
node *p,*q,*r;
if(head->next==NULL)
{
return;
}
p=head->next;
q=p->next;
p->next=NULL;
while(q!=NULL)
{
r=q->next;
q->next=p;
p=q;
q=r;
}
head->next=p;
}
bool LinkList::IsLoop()
{
node *p=head->next;
node* q=head->next->next;
while((q!=NULL)&&(p!=q))
{
p=p->next;
q=q->next->next;
}
if(p==q)
return true;
else
return false;
}
void LinkList::SelfASOrder()//升序排列，采用快速排序的方法
{
node* start,*end;
int len=GetLength();
start=head->next;
end=start;
while((end->next)!=NULL)
end=end->next;
QuikSort(start,end);
}
void LinkList::QuikSort(node* start,node*end)
{
if(start==end)
return;
int Len=0;
node* st=start;
node* en=end;
while(st!=en)
{
st=st->next;
Len++;
}
double x=Len/2.0;
double xL=floor(x);
double xU=ceil(x);
double HalfLen=x;
int L=xL;
int U=xU;
node* mid=start;
node* midl=start;
while(U--)
{
mid=mid->next;
}
while(L--)
{
midl=midl->next;
}
node* s=start;
node* m=mid;
int flag=0;
for(int i=0;i<xL+1;++i)
{
flag=midl-start+1;
if((s->data)>(m->data))
{
s->data^=m->data;//交换
m->data^=(s->data);
s->data^=(m->data);
}
s=s->next;
m=m->next;
}
QuikSort(start,midl);
QuikSort(mid,end);
}
void LinkList::ASCMerge(LinkList& L)
{
this->SelfASOrder();
L.SelfASOrder();
node* q=(L.head)->next;
node* p=head->next;
int position=0;
while((p!=NULL)&&(q!=NULL))
{
if(q->data<p->data)
{
InsertNode(position,q->data);
q=q->next;
position++;
}
else
{
p=p->next;
position++;
}
}
position=GetLength();
while(q!=NULL)
{
InsertNode(position,q->data);
q=q->next;
position++;
}
}
void LinkList::DESCMerge(LinkList& L)
{
ASCMerge(L);
Reverse();
}
int main()
{
LinkList L(10);
cout<<"Input the L1 List:"<<endl;
LinkList L1(15);
L.PrintList();
cout<<endl<<"Input the data to search:"<<endl;
int DataSearch=0;
cin>>DataSearch;
cout<<L.SearchNode(DataSearch)<<endl;
cout<<"Input the data to insert:"<<endl;
int DataInsert=0;
cin>>DataInsert;
cout<<"Input the position to insert:"<<endl;
int PosInsert=0;
cin>>PosInsert;
if(L.InsertNode(PosInsert,DataInsert))
{
cout<<"Insert successfully! The new list is:";
L.PrintList();
}
else
cout<<"Insert Failed!"<<endl;
cout<<"Input the position to delete:"<<endl;
int PosDel=0;
cin>>PosDel;
if(L.DeleteNode(PosDel))
{
cout<<"Delete successfully! The new list is:";
L.PrintList();
}
else
{
cout<<"Delete Failed!"<<endl;
}
L.Reverse();
cout<<"The new list after reversed is:";
L.PrintList();
/*if(L.IsLoop())
cout<<"There is a Loop in the List"<<endl;
else
cout<<"There is No Loop in the List"<<endl;
*/
L.SelfASOrder();
cout<<"List after ASCSorted:";
L.PrintList();
LinkList L2;
L2=L;
L2.ASCMerge(L1);
cout<<"L and L1 ASCMerge is:"<<endl;
L2.PrintList();
LinkList L3;
L3=L;
L3.DESCMerge(L1);
cout<<"L and L1 DESCMerge is:"<<endl;
L3.PrintList();
return 0;
}
运行截图
时间： 2024-10-13 15:52:39