數據結構學習一：鏈表

一、數據結構的基礎

1）鏈表

常見的定義

鏈表由一系列不必在內存相連的項組成。每個項包含數據域和指向該項的後繼項的指針。ps：指針簡單理解爲地址，通過指針可以獲取到地址的內存單元，使用指針來讀取數據。C++標準規定，指針分爲兩類：

• object pointer type：指向void或對象類型，表示對象在內存中的字節地址或空指針。
• function pointer type：指代一個函數

回到正題：

鏈表出現的原因，也是鏈表對比數組的有點。鏈表優點：在插入和刪除的操作上是線性，鏈表可以動態分配，不會浪費內存空間。

鏈表、指針是數據結構的基石。由於c/c++對指針的支持，天然使用c/c++來編寫相關代碼。在其他語言如java，c#，已經不使用指針。

鏈表如圖所示：

在執行刪除和插入操作時，可以通過修改指針來實現。

在學習指針的創建，插入，刪除相關操作時，保留一個頭指針是一種好的習慣。學習鏈表最好的辦法是畫圖，畫圖最好記憶。

• 插入

      

  插入的含義是讓x插入在a2之後，即是修改a2的next指針，讓它指向x，x的next指針指向a3：

1.  讓x的指針指向a3
2. 讓a2的指針指向x

• 刪除與插入類似，不作說明，在具體代碼中體現。

具體實現(c++版本)

實現平臺：win7，vs2015

node.h

#pragma once

/*
* 鏈表類型聲明
*/
struct Node
{
	int Data;
	Node* Next;
};

LinkList.h

#pragma once
#include "node.h"
/*
*鏈表操作類
*/
class LinkList
{
private:
	Node *m_Head;
public:
	LinkList();
	~LinkList();
public:
	bool CreateLinList(int arrays[],int length);
	void Delete(int index);
	bool Insert(int data, int index);
	void Display();
private:
	void initialize();
	Node* find(int index);
};

LinkList.cpp

#include "stdafx.h"
#include "LinkList.h"


LinkList::LinkList()
{
	
}


LinkList::~LinkList()
{
}

/*
* 創建單鏈表
*/
bool LinkList::CreateLinList(int arrays[], int length)
{
	if (NULL == m_Head)
	{
		initialize();
	}
	if (NULL == arrays || NULL == m_Head)
	{
		return false;
	}
	Node* p = m_Head;
	for (size_t i = 0; i < length; i++)
	{
		Node* q = new Node();
		if (NULL == q)
		{
			return false;
		}
		q->Data = arrays[i];
		q->Next = NULL;
		p->Next = q;
		p = q;
	}
	return true;
}

/*
*刪除指定位置的元素
*/
void LinkList::Delete(int index)
{
	Node*p = find(index);
	if (NULL == p)
	{
		return;
	}
	Node* q = p->Next;
	p->Next = q->Next;
	delete q;
}

/*
* 指定位置插入元素 
*/
bool LinkList::Insert(int data, int index)
{
	Node*p = find(index);
	if (NULL == p)
	{
		return false;
	}
	Node* q = new Node();
	if (NULL == q)
	{
		return false;
	}
	q->Data = data;
	q->Next = p->Next;
	p->Next = q;
	return true;
}

void LinkList::Display()
{
	if (NULL == m_Head)
	{
		return;
	}
	cout << "this LinkList is:" << endl;
	Node* p = m_Head->Next;
	while (NULL!=p)
	{
		cout << p->Data << "\t";
		p = p->Next;
	}
	cout << endl;
}

Node* LinkList::find(int index)
{
	if (index < 0)
	{
		return NULL;
	}
	Node *p = m_Head;
	int i = 0;
	while (i < index && p != NULL)
	{
		p = p->Next;
		i++;
	}
	return p;
}

void LinkList::initialize()
{
	m_Head = new Node();
	m_Head->Next = NULL;
}

測試類

// part1.cpp : 定義控制檯應用程序的入口點。
//

#include "stdafx.h"
#include "LinkList.h"
void WaitUserPressAKey();


int main()
{

	//LinkList
	int arrs[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	LinkList *linkList = new LinkList();
	bool repose=linkList->CreateLinList(arrs, sizeof(arrs) / sizeof(int));
	if (!repose)
	{
		return 0;
	}
	linkList->Display();

	linkList->Insert(12, 3);
	linkList->Display();

	linkList->Delete(3);
	linkList->Display();

	linkList->~LinkList();
	WaitUserPressAKey();
    return 0;
}

void WaitUserPressAKey()
{
	cout << "press any key to exit!" << endl;
	char input = 1;
	cin >> input;
}