線性表--單鏈表(C++)

單鏈表演示圖：

         

  

單鏈表結構體：

struct Node
{
	Node(const DataType& d)//節點的構造函數
	:_data(d)
	,_next(NULL)
	{}
	DataType _data;        //數據  
	struct Node *_next;    //指向下一個節點的指針
};

帶頭結點和尾節點的單鏈表：

多一個Tail指針的好處就是很方便可以找到鏈表尾部，方便在尾部插入一個元素什麼的。

下面我們用類來實現單鏈表：

class SList
{
	friend ostream& operator<<(ostream& os, const SList& s);  //輸出運算符重載(友元)
public:
	SList()                           //構造函數
		:_head(NULL)
		,_tail(NULL)
	{}
	SList(const SList& s)             //拷貝構造
		:_head(NULL)
		, _tail(NULL)
	{
		Node *cur = _head;
		while (cur)
		{
			PushBack(cur->_data );
			cur = cur->_next;
		}
		_tail = cur;
	}
	~SList()                           //析構函數
	{
		if (_head == NULL)
			return;
		Node *cur = _head;
		if (cur != NULL)
		{
			Node *del = cur;
			cur = cur->_next;
			delete del;
		}
		_tail = NULL;
		_head = NULL;
	}

	SList& operator=(SList s)           //賦值運算符重載
	{
		swap(_head, s._head);
		swap(_tail, s._tail);
		return *this;
	}

單鏈表最基本的四個函數：

void SList::PushBack(const DataType& d)   //尾插
{
	Node *newNode = new Node(d);      //構建一個新的節點
	if (_head == NULL)
	{
		_head = newNode;
		_tail = newNode;
	}
	else
	{
		_tail->_next = newNode;
		_tail = newNode;
	}
}
void SList::PushFront(const DataType& d)   //頭插
{
	Node *newNode = new Node(d);
	if (_head == NULL)
	{
		_head = newNode;
		_tail = newNode;
	}
	else
	{
		newNode->_next = _head;
		_head = newNode;
	}
}
void SList::PopBack()                     //尾刪
{
	if (_head == NULL)
		return;
	else if (_head == _tail)
	{
		delete _tail;
		_tail = NULL;
		_head = NULL;
	}
	else
	{
		Node *cur = _head;
		while (cur->_next != _tail)
		{
			cur = cur->_next;
		}
		delete _tail;
		_tail = cur;
		_tail->_next = NULL;
	}
}
void SList::PopFront()                  //頭刪
{
	if (_head == NULL)
		return;
	else if (_head == _tail)
	{
		delete _tail;
		_tail = NULL;
		_head = NULL;
	}
	else
	{
		Node *del = _head;
		_head = _head->_next;
		delete del;
	}
}

給一個數據，若找到該節點則返回該節點，沒找到則返回NULL

Node* SList::Find(const DataType& d)
{
	Node *cur = _head;
	while (cur != NULL)
	{
		if (cur->_data == d)
			return cur;
		cur = cur->_next;
	}
	return NULL;
}

給定一個節點，在該節點後插入一個新的節點

void SList::Insert(Node* pos, const DataType& d)
{
	Node *newNode = new Node(d);
	if (pos == _tail)                    //若給定的節點是尾節點，此處可以直接調用尾插
	{
		_tail->_next = newNode;
		_tail = newNode;
	}
	else
	{
		newNode->_next = pos->_next;
		pos->_next = newNode;
	}
}

鏈表的逆序：此處用三個指針來實現

void SList::Reverse()
{
	Node *p1 = NULL;
	Node *p2 = _head;
	Node *newhead = NULL;
	while (p2)
	{
		p1 = p2;
		p2 = p2->_next;
		p1->_next = newhead;
		newhead = p1;
		
	}
	_head = newhead;
}

鏈表的排序：採用冒泡排序

void SList::Sort()
{
	Node *cur = _head;
	Node *end = NULL;
	while (cur != end)
	{
		while (cur->_next  != end)
		{
			if (cur->_data > cur->_next->_data)
			{
				DataType tmp = cur->_data;
				cur->_data = cur->_next->_data;
				cur->_next->_data = tmp;
			}
          cur = cur->_next;
		}
	  end = cur;
      cur = _head;
	}
}

刪除某個節點（給定一個數據，刪除數據與之相等的第一個節點）

void SList::Remove(const DataType& d)
{
	Node *cur = _head;
	while (cur != NULL)
	{
		if (cur->_data == d)
		{
			Node *del = cur->_next;
			DataType tmp = cur->_data;
			cur->_data = cur->_next->_data;
			cur->_next->_data = tmp;
			cur->_next = cur->_next->_next;
			delete del;
			return;
		}
		cur = cur->_next;
	}
}

刪除某些節點（給定一個數據，刪除數據與之相等的每一個節點）

void SList::RemoveAll(const DataType& d)
{
	Node *cur = _head;
	while (cur != NULL)
	{
		if (cur->_data == d)
		{
			Node *del = cur->_next;
			DataType tmp = cur->_data;
			cur->_data = cur->_next->_data;
			cur->_next->_data = tmp;
			cur->_next = cur->_next->_next;
			delete del;
		}
		cur = cur->_next;
	}
	return;
}

刪除非尾節點

void SList::EarseNotTail(Node *pos)
{
	Node *del = pos;
	Node *cur = _head;
	while (cur->_next!=pos)     //找到該節點的前一個節點
	{
		cur = cur->_next;
	}
	cur->_next = pos->_next;     //讓它的_next指向要刪除節點的_next
	delete del;
}

找到中間節點

Node*  SList::FindMinNode()                //快慢指針問題
{                                          //兩個指針都指向頭結點
	Node *cur = _head;                 //快的一次走兩步，慢的一次走一步
	Node *fast = cur;                  //當快指針走到尾的時候，慢指針指向中間節點
	Node *slow = cur;
	while (fast)
	{
		fast = fast->_next->_next;
		slow = slow->_next;
	}
	return slow;
}

刪除倒數第K個節點

void  SList::DelKNode(int k)
{
	Node *cur = _head;
	int i = k - 1;
	while (i)                   //先讓cur指向正數第K個節點
	{
		cur = cur->_next;
		i = i - 1;;
	}
	Node *p1 = _head;            
	Node *tmp = NULL;
	while (cur->_next )          //讓一個指向頭結點的指針和cur一起走
	{
		tmp = p1;
		p1 = p1->_next;
		cur = cur->_next;     //當cur指向尾節點時，那個指針指向倒第K個節點
	}
	Node *del = p1;
	tmp->_next = p1->_next ;
	delete p1;

}

檢測是否帶環

//檢測是否帶環
int  SList::CheckCycle(const SList& s)      //快慢指針問題
{
	Node *fast = _head;
	Node *slow = _head;
	while (slow)
	{
		if (slow == fast)
		{
			return 1;
		}
		fast = fast->_next->_next;
		slow = slow->_next;
	}
	return 0;
}

獲取環的入口點

Node*  SList::GetCycleEoryNode()
{
	Node *cur = _head;
	while (cur)
	{
		if (cur == _tail)
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->_next;
	}
	return NULL;
}

判斷是否相交

int  SList::CheckCross(SList& l1, SList& l2)
{
	int count1 = l1.LengthOfList(l1);
	int count2 = l2.LengthOfList(l2);
	if (count1 > count2)
	{
		Node *cur = l1._head;
		while (cur)
		{
			if (l2._tail == cur)
				return 1;
			cur = cur->_next;
		}
	}
	else
	{
		Node *cur = l2._head;
		while (cur)
		{
			if (l1._tail == cur)
				return 1;
			cur = cur->_next;
		}
	}
	return 0;
}

合併兩個鏈表

int  SList::CheckCross(SList& l1, SList& l2)
{
	int count1 = l1.LengthOfList(l1);
	int count2 = l2.LengthOfList(l2);
	if (count1 > count2)
	{
		Node *cur = l1._head;
		while (cur)
		{
			if (l2._tail == cur)
				return 1;
			cur = cur->_next;
		}
	}
	else
	{
		Node *cur = l2._head;
		while (cur)
		{
			if (l1._tail == cur)
				return 1;
			cur = cur->_next;
		}
	}
	return 0;
}

求兩個鏈表的交點

Node*  SList::GetLinkCross(SList& l1, SList& l2)
{ 
	int count1 = l1.LengthOfList(l1);
	int count2 = l2.LengthOfList(l2);
	Node *cur1 = l1._head;
	Node *cur2 = l2._head;
	if (count1 > count2)
	{
		Node *cur1 = l1._head;
		Node *cur2 = l2._head;
		while (cur2)
		{
			if (cur2->_next  == cur1->_next )
				return cur1;
			else
			{
				cur1 = cur1->_next;
				cur2 = cur2->_next;
			}
		}
	}
	else
	{
		Node *cur1 = l1._head;
		Node *cur2 = l2._head;
		while (cur1)
		{
			if (cur2->_next == cur1->_next)
				return cur1;
			else
			{
				cur1 = cur1->_next;
				cur2 = cur2->_next;
			}
		}
	}
	return NULL;
}

求鏈表長度

int SList::LengthOfList(const SList& s)

{

int length = 0;

Node *cur = _head;

while (cur)

{

length++;

cur = cur->_next;

}

return length;

}

以後會有改進版奉上，希望大家多多支持