C++实现单向链表操作（实验3--作业）

一、单向链表介绍

单向链表是一种常见的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含一个数据域和一个指向下一个节点的指针域。

1. 结构特点：

   • 单向链表的节点通过指针链接在一起，形成一个线性的数据结构。
   • 链表的头节点通常是一个特殊的节点，它不存储实际的数据，只用于指向链表的第一个存储数据的节点。
   • 每个节点的指针指向下一个节点，最后一个节点的指针为NULL，表示链表的结束。

2. 优点：

   • 动态内存分配：可以根据需要动态地添加和删除节点，不需要预先确定链表的大小。
   • 插入和删除操作高效：在链表中间插入或删除节点只需要修改几个指针，时间复杂度为$O(1)$（在已知插入或删除位置的情况下）。

3. 缺点：

   • 随机访问困难：不像数组可以通过下标直接访问元素，在链表中访问特定位置的元素需要从头节点开始遍历，时间复杂度为$O(n)$。

4. 常见操作：

   • 初始化：创建一个空链表，通常包括创建头节点并将其指针域设置为NULL。
   • 插入节点：可以在链表的头部、尾部或特定位置插入新节点。
   • 删除节点：根据给定的条件删除链表中的节点。
   • 查找节点：在链表中查找具有特定值的节点。
   • 遍历链表：从头到尾遍历链表，访问每个节点的数据。

二、代码总结

这段 C++代码实现了一个单向链表的多种操作，包括初始化、插入、删除、查找、排序、合并和逆置等功能。

1. 功能模块：

   • 初始化和销毁：
     • LinkedListInit函数用于初始化一个空链表，创建头节点并分配内存。
     • LinkedListDestroy函数用于销毁链表，释放每个节点的内存空间。
     • LinkedListClear函数用于置空链表，删除链表中的所有节点，但保留头节点。
   • 插入操作：
     • LinkedListAddHead函数实现头插法，在链表头部插入新节点。
     • LinkedListAddTail函数实现尾插法，在链表尾部插入新节点。
     • LinkedListInsert函数按序号在链表中插入新节点。
   • 删除操作：
     • LinkedListDelete函数按序号删除链表中的节点。
   • 查找操作：
     • LinkedListFind函数按值在链表中查找节点。
   • 打印操作：
     • LinkedListPrint函数用于打印链表中的所有节点。
   • 排序操作：
     • LinkedListSort函数实现冒泡排序，对链表中的节点进行排序。
   • 合并操作：
     • LinkedListMerge函数将两个有序链表合并为一个有序链表。
   • 逆置操作：
     • LinkedListReverse函数实现链表的原地逆置。

2. 整体流程：

   • 在main函数中，首先初始化两个链表L1和L2，分别通过头插法和尾插法创建链表。
   • 然后对L2进行插入和删除操作，对L1进行插入和删除操作。
   • 接着对L1和L2进行排序。
   • 之后创建一个新的链表MergeList，并将L1和L2合并到MergeList中。
   • 最后在MergeList中查找特定值，并对MergeList进行原地逆置操作。
   • 最后销毁所有链表，释放内存。

下列是我的代码演示

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

#define MAXSIZE 100 
#define OVERFLOw -2
#define OK 1
#define ERROR 0

typedef int Status;
typedef int eleType;
typedef struct LNode {
   
   
	eleType data;
	struct LNode *next;
} LNode, *LinkList;

/*
初始化一个空链表							OK
链表的置空和销毁							OK
前插法建表、后插法建表						OK
能够在链表中实现元素的查找、插入和删除		OK
能够输出链表的全部元素						OK
链表元素的排序及有序链表的合并（选做）		OK
链表的原地逆置（选做）						OK
*/

//初始化一个空链表
Status LinkedListInit(LinkList &L){
   
   
	L = new LNode;
	if(!L) exit(OVERFLOw);
	L->next = NULL;
	return OK;
}

//链表的销毁
Status LinkedListDestroy(LinkList &L){
   
   
	while(L){
   
   
		LinkList temp = L;
		L = L->next;
		delete temp;
	}
	return OK;
}

//链表的置空
Status LinkedListClear(LinkList &L){
   
   
	LinkList p = L->next;
	while(p