分别用头插法和尾插法建立有头结点和无头结点的单链表

1、头插法建立无头结点的链表

链表无头结点,则在创建链表的时候,使头指针L=NULL;

用头插法插入元素的时候,首先要判断头指针是否为空;

如果头指针为空,则将新插入的结点赋值给头指针,即L=p;然后将新结点的头指针指向NULL;

如果头指针不为空,则将新结点指向首结点,再将首结点指向新结点;即p->next=L; L=p;


int CreateHeadLinklist(Linklist &L,int n)

{

Linklist p;

L=malloc(sizeof(Linklist));

if(!L)

{

return 0;

}

L=NULL;

for(int i=1;i<=n;i++)

{

p=malloc(sizeof(Linklist));

if(L=NULL)

L=p;

p->next=NULL;

}

else

{

p->next=L;

L=p;

}

retrun 1;

}


2、尾插法建立无头结点的链表

首先设置一个尾指针tail指向最后一个结点,初始化时将tail指向L;即tail=L;

然后判断链表是否为空,为空的时候直接将新结点赋值给L,即L=p;

如果链表不为空,则将tail->next=p;

最后,将新插入进来的结点的next指向NULL,并把尾指针指向新结点

p->next=NULL;tail=p;


int CreateTailLinklist(Linklist &L,int n)

{

Linklist tail,p;


L=malloc(sizeof(Linklist));

if(!L)

{

return 0;

}

L=NULL;


tail=L;

if(L=NULL)

{

L=p;

}

else

{

tail->next=p;

}

p=NULL;

tail=p;

return 1;


}



3、头插法建立有头结点的链表

有头结点的链表,在创建链表时,初始化链表指针L->next=NULL;与无头结点的区别是,无头结点的判断链表为空是根据L->next=NULL;

用头插法插入元素时,判断链表是否为空,若为空,则将新结点的next指向空作为表尾;

若不为空,则将新结点的next指向头结点的next指向;再将头结点的next指向p;即p->next=L->next;







有头结点,则在创建链表的时候,使头指针L->next=NULL;


<think>好的,我现在需要帮助用户理解如何用头插法在C++中建立没有头结点单链表。首先,我得回忆一下头插法的基本概念。头插法是指在链表的头部插入新节点,这样每次插入的元素都会成为新的头结点。而用户特别提到没有头结点,这意味着链表的第一个节点就是实际存储数据的节点,不需要额外的空头节点。 接下来,我需要考虑没有头结点的情况下,如何正确维护链表的指针。每次插入新节点时,新节点的next指针需要指向原来的头结点,然后更新头指针指向这个新节点。这听起来简单,但实际操作中需要注意指针的变化顺序,避免丢失原来的链表信息。 然后,我应该思考如何初始化链表。因为没有头结点,初始时链表是空的,头指针应该为nullptr。当插入第一个节点时,直接将头指针指向这个新节点即可。后续的插入操作则需要每次将新节点的next指向当前的头结点,然后更新头指针。 接下来是代码的结构。首先需要定义链表节点的结构体,包含数据域指向下一个节点的指针。然后,创建头指针并初始化为nullptr。插入函数需要接收头指针的引用或指针的指针,以便修改头指针本身的值。因为如果没有头结点,头指针本身可能被改变,所以必须通过引用来传递,否则在函数内部修改的只是副本,无法影响外部的头指针。 然后,具体实现插入函数。函数中,首先创建新节点,分配内存,并设置其数据域next指针。然后将新节点的next指向当前的头结点,最后将头指针更新为新节点。这样,每次插入操作后,新节点都成为链表的第一个节点。 还需要考虑遍历链表的函数,用于验证插入是否正确。遍历时从头结点开始,依次访问每个节点,直到遇到nullptr为止。同时,需要注意内存管理,在程序结束前释放所有节点的内存,防止内存泄漏。 用户可能的疑问点包括:为什么头指针要用引用传递?这是因为在C++中,如果直接传递指针,函数内部修改的是指针的副本,而外部的头指针不会改变。使用引用或指针的指针可以确保修改的是同一个指针变量。另一个问题可能是如何处理空链表的情况,即第一次插入时头指针为nullptr的情况,此时新节点的next自然指向nullptr,无需特殊处理。 此外,需要注意错误处理,例如内存分配失败的情况,但在示例代码中可能暂时忽略这一点,以保持简洁。示例代码应该展示完整的创建、插入、遍历释放过程,方便用户理解整个流程。 最后,测试代码的正确性。例如,依次插入3、2、1三个节点,使用头插法后,遍历的顺序应该是1、2、3,因为每次插入都在头部,所以顺序是逆序的。这可以帮助用户验证他们的实现是否正确。 总结来说,关键点包括头指针的引用传递、节点插入的顺序、初始化遍历的注意事项,以及内存释放。确保代码示例清晰展示这些步骤,并附有注释说明,有助于用户理解应用。</think>以下是用头插法建立没有头结点单链表的C++代码实现及详细说明: ```cpp #include <iostream> using namespace std; // 定义链表节点结构 struct Node { int data; Node* next; Node(int val) : data(val), next(nullptr) {} }; // 头插法插入新节点(注意使用指针的引用) void insertAtHead(Node*& head, int value) { Node* newNode = new Node(value); // 创建新节点 newNode->next = head; // 新节点指向原头结点 head = newNode; // 更新头指针 } // 遍历打印链表 void printList(Node* head) { Node* current = head; while (current != nullptr) { cout << current->data << " -> "; current = current->next; } cout << "NULL" << endl; } // 内存释放函数 void deleteList(Node*& head) { while (head != nullptr) { Node* temp = head; head = head->next; delete temp; } } int main() { Node* head = nullptr; // 初始空链表 // 头插法建立链表(逆序插入) insertAtHead(head, 3); insertAtHead(head, 2); insertAtHead(head, 1); // 打印结果:1 -> 2 -> 3 -> NULL printList(head); // 释放内存 deleteList(head); return 0; } ``` 代码特点说明: 1. **无头结点特性**: - 链表第一个节点即为有效数据节点 - 初始时头指针为`nullptr` 2. **头插法核心逻辑**: ```cpp newNode->next = head; // 新节点指向原头结点 head = newNode; // 更新头指针 ``` 3. **参数传递**: - 使用`Node*&`(指针的引用)来修改头指针 - 直接操作原指针变量,避免值传递导致指针丢失 4. **时间复杂度**: - 每次插入操作时间复杂度为$O(1)$ - 整体建立n个节点的链表时间复杂度为$O(n)$ 5. **执行效果**: - 插入顺序:3 → 2 → 1 - 最终链表顺序:1 → 2 → 3 → NULL - 输出结果:`1 -> 2 -> 3 -> NULL` 6. **内存管理**: - 必须显式释放内存 - `deleteList`函数遍历删除所有节点 拓展说明:头插法建立的链表天然具有逆序特性,常用于需要快速插入的场景(如实现栈结构)。与尾插法相比,省去了查找尾节点的过程,但得到的链表顺序与插入顺序相反。
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