C++面试笔试必知必会-单链表常用接口操作

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一、单链表

特点：

• 每一个节点都是在堆内存上独立new出来的，节点内存不连续
• 每一个节点除了数据域，还有一个next指针域指向下一个节点(存储了下一个节点的地址)，但是无法回退到前一个节点
• 末尾节点的指针域是NULL

优点

• 内存利用率高，不需要大块连续内存
• 插入和删除节点不需要移动其它节点，时间复杂度O(1)
• 不需要专门进行扩容操作

二、代码实现

1.接口和初始化链表

代码如下（示例）：

定义：

struct Node
{
	Node(int data=0):data_(data),next_(nullptr){}
	int data_;
	Node* next_;
};

初始化以及接口

class Clink
{
public:
	Clink()
	{	
		//给head_初始化指向头节点
		head_ = new Node();
	}
	~Clink()
	{
		//节点的释放
		Node* p = head_;
		while (p != nullptr)
		{
			head_ = head_->next_;
			delete p;
			p = head_;
		}
		head_ = nullptr;
	}
public:
	//链表尾插法 O(n)
	void InsertTail(int val)；
	//链表的头插法 O(1)
	void InsertHead(int val)；
	//链表节点的删除
	void Remove(int val)；
	//删除多个节点
	void RemoveAll(int val)；
	//搜索
	bool Find(int val)；
	//链表打印 
	void Show()；
private:
	Node* head_;//指向链表的头结点
};

2.完整代码

代码如下（示例）：

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
using namespace std;

//节点类型
struct Node
{
	Node(int data=0):data_(data),next_(nullptr){}
	int data_;
	Node* next_;
};


//单链表代码实现
class Clink
{
public:
	Clink()
	{	
		//给head_初始化指向头节点
		head_ = new Node();
	}
	~Clink()
	{
		//节点的释放
		Node* p = head_;
		while (p != nullptr)
		{
			head_ = head_->next_;
			delete p;
			p = head_;
		}
		head_ = nullptr;
	}
public:
	//链表尾插法 O(n)
	void InsertTail(int val)
	{
		//先找到当前链表的末尾节点
		Node* p = head_;
		while (p->next_ != nullptr)
		{
			p = p->next_;
		}

		//生成新节点
		Node* node = new Node(val);
		//把新结点挂在尾节点的后面
		p->next_ = node;
	}
	//链表的头插法 O(1)
	void InsertHead(int val)
	{
		Node* node = new Node(val);
		node->next_ = head_->next_;
		head_->next_ = node;
	}
	//链表节点的删除
	void Remove(int val)
	{
		Node* q = head_;
		Node* p = head_->next_;

		while (p != nullptr)
		{
			if (p->data_ == val)
			{
				q->next_ = p->next_;
				delete p;
				return;
			}
			else
			{
				q = p;
				p = p->next_;
			}
		}
	}
	//删除多个节点
	void RemoveAll(int val)
	{
		Node* q = head_;
		Node* p = head_->next_;

		while (p != nullptr)
		{
			if (p->data_ == val)
			{
				q->next_ = p->next_;
				delete p;
				//对指针p进行重置
				p = q->next_;
			}
			else
			{
				q = p;
				p = p->next_;
			}
		}

	}
	//搜索	list O(n)  数组的搜索 下表访问/随机访问arr[i]O(1)   搜索O(n)
	bool Find(int val)
	{
		Node* p = head_->next_;
		while (p!= nullptr)
		{
			if (p->data_ == val)
			{
				return true;
			}
			else 
			{
				p = p->next_;
			}
		}
		return false;
	}
	//链表打印 
	void Show() {
		Node* p = head_->next_;
		while (p != nullptr)
		{
			cout << p->data_ << " ";
			p = p->next_;
		}
		cout << endl;
	}

private:
	Node* head_;//指向链表的头结点

};

int main() {
	Clink link;
	srand(time(0));
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		int val = rand() % 100;
		link.InsertHead(val);
		cout << val<<" ";
	}

	cout << endl;
	link.InsertHead(200);
	link.InsertHead(23);
	link.InsertHead(45);
	link.InsertHead(23);

	link.Show();

	link.RemoveAll(23);

	link.Show();

	return 0;
}

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总结

今天主要给大家介绍了C++单链表各个接口的实现，以及单链表的优缺点和特点，希望大家在面试中能有所用。