单链表
// 结点的定义
template <class T>
struct Node
{
T data ;
Node <T> *next; //指向下一个node 的类型与本node相同
}
// 最后一个node指针指向Null
生成结点: Node <T> * p = new Node < T>;
为结点赋值: p-> data = 'a';
p- > next = (其他结点的地址); p -> next = NULL ; (尾结点)
delete p; //释放结点
// 单链表的类实现
template <class T>
class LinkList
{
public : //此处是函数定义
LinkList();
ListList(T a[ ] , int n);
int Lenght();
T Get(int); //俺下标查找
int Loate(T); //按值定位
void insert(T,int); //插入
T delete (int) ; //删除
~LinkList();
private:
Node <T> * first;
}
构造函数的实现一个空链表:
template <class T>
LinkList <T> :: LinkList()
{first = new Node <T>; first->next = NULL;
}
头插法
初始化头节点(头节点指的是first,首结点代表链表第一个结点)
template <class T>
LinkList <T> :: LinkList (T a[ ] ,int n)
{//初始化头节点first = new Node<T>;first ->next =NULL;for (int i =0 ; i<n ;i++){//生成新的结点Node <T> *s = new Node <T>;s ->data =a [i]; //链接再头节点和首结点之间s->next = first ->next;first ->next = s ;}
}
核心代码:
s->next = first ->next;
first ->next = s ;因为对于first ->next的初始化指向是NULL;此处赋值给s->next则表示了s->next指向了NULL
然后将地址s赋值给了first ->next(头节点的地址域)
尾插法
template <class T>
LinkList <T> :: LinkList (T a[ ] ,int n)
{//初始化头节点Node<T> *first = new Node<T>;Node<T> *r = first; //尾结点首先指向firstfor (int i =0 ; i<n ;i++){//生成新的结点Node <T> *s = new Node <T>;s ->data =a [i];s ->next =NULL; //由于是尾插,直接指向NULL //链接在尾结点后面:r->next = s;//尾结点后移,由于此时的新的结点s是尾结点r= s;}//这里也可以加一句r->next = NULL;
}
析构函数:
template <class T>
LinkList <T> :: ~linkList
{while (first != NULL) //或者直接while(first){Node <T> *p = first;first = first->next;delete p; }
}
按照值查找:
查找值为x的结点的位置
顺序查找:
template <class T>
int LinkList <T> :: locate (T x) // T类型的x
{Node<T> *p = first->next ;//首结点后的第一个结点int j=1;while(p) //p不为空一直循环,p为NULL的时候即循环到结尾{if(p->data ==x ) return j;p = p->next ;j++;}return 0;
}
按照值查找返回结点 ,非模板类实现:
Node * LinkList:: local (int val )
{Node* p = first;while (p ){if (p ->data == val){return p;}p = p -> next;}return NULL;
}
按下标查找:
template <class T>
T LinkList <T> :: Get (int i){
//初始化Node<T> * p = first ->next ;int j =1;while(j<i && p!=NULL) {p= p->nextj++;}if(p==NULL || i<1) throw"位置非法";return p->data ;
}
随意位置插入:
思路:
新建结点 Node<T> *s = new Node <T>; s->data = x;
插入 : s ->next = p->next ; (p->next 的值是ai的地址,将其赋值给新节点地址域)
p->next =s ;
//将值为x的结点插入到位置为i的结点,那么首先要找到i-1 号结点
template <class T>
void LinkList <T> :: Insert (T x , int i)
{Node <T> * p = first ; int j = 0 ;while (p && j<i-1){p = p->next ; j++;}if (p == NULL) throw "插入位置非法"else {// 新建结点 Node<T> *s = new Node <T>;s->data = x; //插入s ->next = p->next ; p->next =s ;}
}
在指定结点后插入:
//在指定的p结点之后插入
template <class T>
void LinkList <T> :: insertAfter (Node<T> * p , T x )
{Node <T> *s = new Node <T>;s -> data =x ;s->next = p->next; p- next = s ;
}//在指定的p结点之前插入
//需要先找到p结点的前面一个结点q ,循环来找
template <class T>
void ListList <T> ::insertBefore (Node<T> * p ,T x )
{Node <T> *q = first ; //从头节点开始找while (q ->next != p ){ // 找到q结点的条件q =q->next ; }insertAfter (q,x); //在q后插入,等于在p前插入
}
//上述方法时间复杂度是O(n)
//下列实现时间复杂度是O(1)
template <class T>
void LinkList <T> :: insertBefore (Node <T> * p ,T x)
{Node <T> *s = new Node<T>;* s = *p ;p ->next = s; //将原来的p结点当成新插入的结点,把新的结点变为p结点放在后面p ->data = x; // 等同于前插
}
结点删除:
首先需要把ai代表的结点摘除,使用s 表示:
s = p->next ;
p->next = s -> next ;
// 或者这里直接 : p ->next = p.next.next; 后续就不需要删除新建结点s了
然后删除结点:
delete s ;
template <class T>
T LinkList <T> :: detele (int i)
{Node <T> * p = first ;int j = 0;while(p && j <i ){p = p->next ;j++ ;}if (p->next ==NULL)throw "删除位置非法"else {s = p->next ; //让中间结点(待删除)赋值给sp->next = s ->next ; // 然后第三结点赋值给第一个结点的地址域delete s; //删除中间结点}
}
// 上述操作时间复杂度O(n)
//改成O(1):
template <class T> //返回T因为一般删除都会返回结点的x值
T LinkList <T> ::delete (Node <T> *p )
{if(p->next){// p非最后一个结点 ,使用删除后面的一个结点代替删除自己T x =p ->data ;p -> data = p ->next ->data ;Node <T> *q = p ->next ; //表示出来后一个结点q ->next = p ->next ; //准备将q出链delete q;return x ;//一般删除结点都返回其值else{...正常循环}
}
}
或者非模板的普通函数实现://输入是指针
void delNode (ListNode *prev)
{ListNode * curr = prev -> next;prev->next = curr -> next ;delete curr;
}
求取链表长度:
template <class T>
int LinkList <T> :: Length(){Node <T> * p = first ;int i =0;while ( p ){p = p ->next;i++;}return i;
}
//上述时间复杂度 O(N)
反转链表(力扣206题):
在原链表直接反转:
template <class T>LineList<T>* LinkList<T> :: reverse(LineList * head){//当结点只有一个或者时一个空节点的时候不需要反转直接返回if(head == NULL || head->next == NULL ) return head;Node<T> *a = head , *b = head->next ;while(b) {Node<T> * c= b->next ; //首先需要c来维持原链表的数据获取 //开始交换b->next = a;a =b ; //把b指针赋值给a指针, 此时a指向第二个元素b =c ; //此时b指向第三个元素}head -> next = NULL;return a; //最后返回新的头节点
}
力扣206原题:
class Solution {
public:ListNode* reverseList(ListNode* head) {if(head ==nullptr || head->next ==nullptr) return head;auto *a = head;auto *b =head->next;while (b){auto *c = b->next;b -> next= a;a = b ;b =c ;}head->next =nullptr;return a;}
};
合并链表(力扣21题):
/*** Definition for singly-linked list.* struct ListNode {* int val;* ListNode *next;* ListNode() : val(0), next(nullptr) {}* ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}* ListNode(int x, ListNode *next) : val(x), next(next) {}* };*/
class Solution {
public:ListNode* mergeTwoLists(ListNode* list1, ListNode* list2) {ListNode* list3 = new ListNode;//获取头结点auto *head1 = list1; auto * head2 = list2;auto * head3 = list3;while(head1 != nullptr && head2 !=nullptr){if(head1->val <= head2->val){head3->next = head1;head1 = head1->next;}else {head3 ->next = head2;head2 =head2 ->next;}head3 = head3->next;}//若有l1和l2任一链表循环到头,另一直接全部剩余插入l3head3->next = head1==nullptr? head2:head1;return list3->next; }
};
循环链表:
尾指针地址域指向头节点,上述代码循环条件改为p!= r
双链表:
每个结点有两个指针域,指向前驱和后继
template <class T>
struct DulNode
{T data;DulNode <T> * prior, *next ;
}
插入操作:
首先更改新结点的指针域
然后动链表
删除操作: