数据结构，一堆数据的存放方式。
今天我们学习数据结构中的 链表：
数组，大家相当熟悉的存放数据方式，而链表是数组的一种特殊方式，它每个节点包括两个部分：
- 数据域：存放数据，此部分与数组相同
- 指针域：存放了下一个节点的地址
链表比数组多了指针域，因为链表需要通过上一个节点的指针域去找下一个数据，比如有一个链表ABCD四个节点，我们要访问D里边的数据。操作如下：
- 先通过A节点的指针域找到B节点
- 再通过B节点的指针域找到C节点
- 再通过C节点的指针域找到D节点
- 获取D节点数据域的数据
对比数组直接通过下标访问，链表的访问方式相当麻烦，既然这么麻烦，为什么还有链表这种数据结构呢？因为链表插入删除节点方式十分便捷，在数据量大的时候，删除数组的数据需要把删除数据后面的数据都前移一位，而链表只需要改变前一个元素的指针域，插入和删除操作速度快。
这么厉害的东西，还是看程序比较直接
单向链表
C
（此处插入代码）
C++
在C++中，使用模板的方法实现
本程序包括3个文件组成，他们分别是：
定义节点类：Node.h
这个类定义了每个节点的两个区域：m_tpData数据域 和 m_tpNext指针域：
#include <iostream>
using namespace std;
template <typename T>
class Node
{
public:
Node();
Node(T data);
~Node();
void setData(T data);
T getData();
void setNext(Node<T> *next);
Node* getNext();
void printData();
private:
T *m_tpData;
Node<T> *m_tpNext;
};
template <typename T>
Node<T>::Node()
{
m_tpData = new T;
m_tpNext=NULL;
}
template <typename T>
Node<T>::Node(T data)
{
m_tpData = new T(data);
m_tpNext=NULL;
}
template <typename T>
Node<T>::~Node()
{
delete m_tpData;
m_tpData=NULL;
}
template <typename T>
void Node<T>::setData(T data)
{
*m_tpData = data;
}
template <typename T>
T Node<T>::getData()
{
return *m_tpData;
}
template <typename T>
void Node<T>::setNext(Node<T> *next)
{
m_tpNext = next;
}
template <typename T>
Node<T>* Node<T>::getNext()
{
return m_tpNext;
}
template <typename T>
void Node<T>::printData()
{
cout<<*m_tpData<<endl;
}
链表类 LinkList.h
#include <iostream>
#include "Node.h"
using namespace std;
template <typename T>
class LinkList
{
public:
LinkList();
~LinkList();
bool isListEmpty();
bool clearList();
int getListLength();
int getElemIndex(T &elem);
bool getListElem(int index,T* elem);
//bool getListPrevious(int index,T* elem);
//bool getListNext(int index,T* elem);
bool ListInsert(int index,T &elem);
bool ListDelete(int index,T *elem);
void ListPrint(void);
private:
Node<T> *m_pList;
int m_iLength;
};
template <typename T>
LinkList<T>::LinkList()
{
m_pList = new Node<T>;
m_pList->setData(NULL);
m_pList->setNext(NULL);
m_iLength=0;
}
template <typename T>
LinkList<T>::~LinkList()
{
Node<T> *nextNode = m_pList;
while(nextNode->getNext()!=NULL) //delete Node while pointerNext == NULL
{
nextNode=m_pList->getNext();
delete m_pList;
m_pList = nextNode;
}
delete m_pList;//delete last Node
m_pList = NULL;
}
template <typename T>
bool LinkList<T>::isListEmpty()
{
if(m_iLength==0)
return true;
return false;
}
template <typename T>
bool LinkList<T>::clearList()
{
if(isListEmpty())
{
cout<<"List empty clear fail"<<endl;
return false;
}
//delete All node except first node
Node<T> *nowNode = m_pList->getNext();
Node<T> *nextNode = m_pList->getNext();
while(nextNode->getNext()!=NULL)
{
nextNode=nowNode->getNext();
delete nowNode;
nowNode = nextNode;
}
delete nowNode;//delete last Node
m_iLength = 0;
m_pList->setNext(NULL);
return true;
}
template <typename T>
int LinkList<T>::getListLength()
{
return m_iLength;
}
template <typename T>
int LinkList<T>::getElemIndex(T &elem)
{
Node<T> *tempNode = m_pList;
for(int i=0;i<m_iLength;i++)
{
tempNode = tempNode->getNext();
if(elem == tempNode->getData())
{
return i;
}
}
return -1;
}
template <typename T>
bool LinkList<T>::getListElem(int index,T* elem)
{
if(index<0 || index>= m_iLength)
{
return false;
}
Node<T> *tempNode = m_pList;
for(int i=0;i<=index;i++)
{
tempNode=tempNode->getNext();
}
*elem = tempNode->getData();
return true;
}
template <typename T>
bool LinkList<T>::ListInsert(int index,T &elem)
{
//index out of range
if(index<0 || index>m_iLength)
{
return false;
}
//
Node<T> *tempPreNode = m_pList;
for(int i=0;i<index;i++)
{
tempPreNode = tempPreNode->getNext();
}
Node<T> *newnode = new Node<T>; //create a new node
if(newnode == NULL)
{
cout<<"new node create fail"<<endl;
return false;
}
Node<T> *tempNode= tempPreNode->getNext();//save pre node pointer
tempPreNode->setNext(newnode); //set pre node pointer to new node address
newnode->setNext(tempNode);//set new node pointer to pre node pointer
newnode->setData(elem); //set new node new data
m_iLength++;
return true;
}
template <typename T>
bool LinkList<T>::ListDelete(int index,T *elem)
{
//index out of range
if(index<0 || index>=m_iLength)
{
return false;
}
//
Node<T> *tempPreNode = m_pList; //pre node
for(int i=0;i<index;i++)//find pre node
{
tempPreNode = tempPreNode->getNext();
}
Node<T> * tempNode = tempPreNode->getNext();//save delete point pointer
tempPreNode->setNext(tempNode->getNext());//set pre node point to next node
*elem = tempNode->getData();
delete tempNode;
m_iLength--;
return true;
}
template <typename T>
void LinkList<T>::ListPrint(void)
{
if(isListEmpty())
{
cout<<"List empty"<<endl;
return;
}
Node<T> *tempNode=m_pList->getNext();
while(tempNode->getNext() != NULL)
{
tempNode->printData();
tempNode = tempNode->getNext();
}
tempNode->printData();
cout<<"end"<<endl;
}
单项链表模板定义完了，我们在main.cpp中使用int类型实例化它、并测试它的功能
#include <iostream>
#include <string>
#include "LinkList.h"
using namespace std;
int main(void)
{
/*insert data check*/
int data[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
LinkList<int> *linklist = new LinkList<int>;
for(int i=0;i<5;i++)
{
linklist->ListInsert(i,data[i]);
}
linklist->ListPrint();
/*getElemIndex check*/
cout<<"getElemIndex:"<<linklist->getElemIndex(data[4])<<endl;
/*getListElem check*/
int getdata;
linklist->getListElem(2,&getdata);
cout<<"getListElem:"<<getdata<<endl;
/*delete data check*/
int deletedata;
linklist->ListDelete (0,&deletedata);
cout<<"delete data:"<<deletedata<<endl;
linklist->ListPrint();
/*clearList check*/
linklist->clearList();
linklist->ListPrint();
delete linklist;
linklist = NULL;
system("pause");
return 0;
}
运行结果如下：
时间： 2024-08-02 06:58:01