线性表——单链表

 

单链表是用一组任意的存储单元存放线性表的元素。这组存储单元可以不连续，相对于顺序表需要预留存储空间，链式存储利用内存更加合理。

为了正确的表示元素之间的关系，每个存储单元既要存储数据元素，又要存储后继元素所在的地址信息。这两部分组成了数据元素的存储映像—结点。
结点的定义：

template<typename T>
struct Node{
    T data;
    Node<T> *next;
}
    

单链表的基础操作
单链表的初始化
生成只有头结点的单链表，即让头结点的指针域为空。判断单链表是否只有头结点，即判断first->next是否为空。

first=new Node<T>;
first->next=NULL;

单链表的建立
单链表建立有两种方法，头插法和尾插法。
头插法：每次将申请到的结点插在头结点之后，需要改变头结点的指针域与新插入结点的指针域。即将头结点的指针域（NULL）赋值给新结点的指针域，再将新结点的新结点的地址赋值给头结点的指针域。依次进行，直到全部插入。

first=new Node;
first->next=NULL;
for(int i=0;i<n;i++){
    Node *s=new Node;
    s->data=a[i];
    s->next=first->next;
    first->next=s;
    }

尾插法：每次将新申请的结点插入到终端节点之后，需要增添尾指针，让尾指针初始指向头结点，再将新申请的结点的地址赋值给尾指针，尾指针后移为新申请的结点。重复进行直到插入完成。

first=new Node;
first->next=NULL;
Node *r;
r=first;
for(int i=0;i<n;i++){
    Node *s=new Node;
    s->data=a[i];
    r->next=s;
    r=s;
    }
r->next=NULL;

单链表的遍历
设置一个工作指针p，让工作指针初始指向首元结点，然后重复执行输出p的指针域，p指针后移，直到p为空。

Node *p;
p=first->next;
while(p){
    cout<<p->data<<" ";
    p=p->next;
    }
cout<<endl;

单链表的删除（某一个结点）
设置一个工作指针p，初始化为指向头结点，累加器初始化。查找需要删除的结点的前一个结点并将工作指针p指向该结点。如果p不存在或者p的后继结点不存在，则删除失败；否则，存储要被删除的元素，将p指向结点的下一个结点储存的下一个结点的地址取出赋值给p的指针域，删除待删结点。

Node *p,*q;
p=first;
int count=0;
while(p&&count<i-1){
    count++;
    p=p->next;
    }
if(count==i-1){
    q=p->next;
    p->next=q->next;
    delete q;
}
	

单链表的销毁
单链表的销毁即从头结点开始依次删除申请的结点，直到全部删除完成。删除方法与单链表中删除某一结点的方法相似。

Node *p=first;
while(first){
    first=first->next;
    delete p;
    p=first;
    }

单链表的查找
单链表的查找与顺序表的查找相似，也分为按位查找与按值查找。不同点在于链表的存储空间不一定连续，所以不能执行++操作，需要借用工作指针向下一个移动。

//按位查找
Node *p=first->next;
int count=1;
while(p!=NULL&&count<i)//i为要查找的结点的位置
{
	p=p->next;
	count++;
	}
if(p==NULL) throw"查找位置错误";
else return p->data;


//按值查找
Node *p=first->next;
int count=1;
while(p!=NULL)
{
	if(p->data==x) return count;//x为要查找结点的数据元素
	p=p->next;
	count++;
	}