單鏈表的基本操作

單鏈表的基本操作

包括：初始化，插入，刪除，逆置，求表長

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1. 定義鏈表的數據結構

struct node {
  int data;
  node *next;
};

2. 初始化鏈表

node* create(node* head) {
	head = new node;
	head->next = NULL;
	return head;
}

3. 鏈表的插入（頭插法）

node* insert(node *head, int value) {
	//new node
	node *new_node = new node;
	new_node->data = value;
	
	//record head->next
	node *temp;
	temp->next = head->next;
	head->next = new_node;
	new_node->next = temp->next;
	return head;
}

4. 鏈表的刪除，刪除第i個節點，（有一個空的頭結點作爲第0個）

//測試集，空指針，空鏈表，刪除的位置是負數，刪除的位置在鏈表中，刪除的位置超過鏈表的長度
node* delete_by_position(node *head, int n) {

    //空指針
    if(!head) {
        cout<<"NULL point!"<<endl;
        return head;
    }
    
    //指針應該定位到第n-1個元素
    node *p = head;
    //已經數了多少個了，因爲要刪除第n個元素 ，所以應該數了n-1次，然後p指針指向第n-1個元素
    int count = 0;
    //move to position of n-1
    while(p->next && n-1>count) {
        p = p->next;
        count++;
    }
    if(n-1 != count || !p->next) {
        cout<<"node not found!"<<endl;
        return head;
    }
    
    //if found, delete that node
    node* temp = p->next;
    p->next = temp->next;
    delete temp;
    return head;
}

5. 鏈表的刪除，刪除節點值爲value的第一個元素

//測試集，空指針，空鏈表，刪除的元素在鏈表中，刪除的元素不在鏈表中
node* delete_by_value(node* head, int value) {
    if (!head) {
        cout<<"node not found!"<<endl;
        return head;
    }
    bool flag =false;
    node *p = head;
    while (p->next) {
        if (p->next->data == value) {
            flag = true;
            break;
        }
        p = p->next;
    }
    if(flag) {
        node* temp = p->next;
        p->next = temp->next;
        free temp;
    } else {
        cout<<"node not found!"<<endl;
    } 
    return head;
}

6. 遍歷鏈表

void display (node *head) {
    if(!head) {
        return ;
    }
    node* p = head;
    while(p->next) {
        cout<<p->next->data<<endl;
        p = p->next;
    }
}

7. 求鏈表的長度

int getLength(node *head) {
    if (!head) {
        return -1;
    }
    int count = 0;
    node *p = head;
    while(p->next) {
        count++;
        p = p->next;
    }
    return count;
}

8. 鏈表逆置 這裏採用原地逆置，通過頭指針和額外定義的兩個指針不斷移動更改鏈接來實現逆置
   

node* reverse(node *head) {
    //NULL point
    if(!head) {
        cout<<"it is NULL point!"<<endl;
        return head;
    }
    node *a,*p;
    //initialize
    a = head->next;
    while(a->next) {
        p = a->next;
        a->next = p->next;
        p->next = head->next;
        head->next = p;
    }
    return head;
}

主函數

int main () {
	//new head
	node* head;
	
	//創建頭結點
	head = create(head);
	
	//輸入n個元素，並以頭插的形式插入到鏈表
	int n;
	cin>>n;
	while(n-->0) {
		int value;
		cin>>value;
		head = insert(head,value);
	}
	
	//遍歷
	display(head);
	
	//刪除第n個元素 注意n取值
	cin>>n;
	head = delete_by_position(head,n);
	
	//刪除元素值爲value的第一個節點
	int value;
	cin>>value;
	head = delete_by_value(head,value);
	
	//鏈表逆置
	head = reverse(head);
	display(head);
	
	//求表長
	cout<<getLength(head)<<endl;
	display(head);
	return 0;
}