826. 单链表

实现一个单链表,链表初始为空,支持三种操作:

  1. 向链表头插入一个数;
  2. 删除第 k 个插入的数后面的数;
  3. 在第 k 个插入的数后插入一个数。

现在要对该链表进行 M 次操作,进行完所有操作后,从头到尾输出整个链表。

注意:题目中第 k 个插入的数并不是指当前链表的第 k 个数。例如操作过程中一共插入了 n 个数,则按照插入的时间顺序,这 n个数依次为:第 1 个插入的数,第 2 个插入的数,…第 n 个插入的数。

  1. H x,表示向链表头插入一个数 x x x
  2. D k,表示删除第 k k k个插入的数后面的数(当 k k k为 0 时,表示删除头结点)。
  3. I k x,表示在第 k k k 个插入的数后面插入一个数 x x x(此操作中 k k k 均大于 0)。
输出格式

共一行,将整个链表从头到尾输出。

  1. e[i] 表示编号为 i 的点的值。 e[i] = j ,表示单链表中下标是i的点的后继节点的下标为j。
  2. ne[i] 表示编号为 i 的点的后继节点的下标。
  3. h 表示头节点的编号。
  4. idx 存储了当前可以使用的最新的点的下标。

在这里插入图片描述

void add(int a,int b,int c){//头插法,每次向头指针的后边插入一个点
    e[idx]=b,ne[idx]=h[a],h[a]=idx++;
}
4
H 10
H 20
H 30
H 40
----------------------------------------------------------------------------
cout<<h<<endl;//3
for(int i=h;i!=-1;i=ne[i]){
    cout<<i<<" "<<e[i]<<" "<<ne[i]<<endl;
}
输出
3
3 40 2
2 30 1
1 20 0
0 10 -1

第 k 个插入的数的 idx 是 k-1。

  1. 向链表头插入一个数 x x x

    void add(int x){
        e[idx]=x,ne[idx]=h,h=idx++;
    }
    
  2. D k,表示删除第 k k k个插入的数后面的数(当 k k k为 0 时,表示删除头结点)。

    本题有个坑,删除头节点指删除头节点后边的节点,剩余的节点前移。
    void remove(int k){
        k--;
        ne[k]=ne[ne[k]];
    }
    
  3. I k x,表示在第 k k k 个插入的数后面插入一个数 x x x(此操作中 k k k 均大于 0)。

    void insert(int k,int x){
        k--;
        e[idx]=x;
        ne[idx]=ne[k];
        ne[k]=idx++;
    }
    
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int N = 1e5+10;

int h,ne[N],e[N],idx;
int m;

void add(int x){
    e[idx]=x,ne[idx]=h,h=idx++;
}

void remove(int k){
    k--;
    ne[k]=ne[ne[k]];
}

void insert(int k,int x){
    k--;
    e[idx]=x;
    ne[idx]=ne[k];
    ne[k]=idx++;
}
int main(){
    cin>>m;
    idx=0;
    h=-1;
    while(m--){
        string s;int k,x;
        cin>>s;
        if(s=="H"){
            cin>>x;
            add(x);
        }
        else if(s=="D"){
            cin>>k;
            if(!k){
                h=ne[h];
                // 因为h的下标就是最新插入的节点的下标,所以是一个ne[h]
                // h=ne[ne[h]];
            }
            else
            remove(k);
        }
        else{
            cin>>k>>x;
            insert(k,x);
        }
    }
    for(int i=h;~i;i=ne[i]){
        cout<<e[i]<<" ";
    }
}

### 如何用 Python 实现单链表 #### 定义节点类 为了构建单链表,首先定义一个 `Node` 类来表示链表中的每个节点。每个节点包含两个属性:数据 (`data`) 和指向下一个节点的指针 (`next`)。 ```python class Node: def __init__(self, data=None): self.data = data # 节点存储的数据 self.next = None # 指向下一个节点的指针 ``` #### 定义链表类 接着定义一个 `LinkedList` 类用于管理这些节点,并提供一些基本操作方法: ```python class LinkedList: def __init__(self): self.head = None # 初始化头结点为空 def append(self, data): new_node = Node(data) if not self.head: # 如果当前列表为空,则设置新加入的元素为首元节点 self.head = new_node return last = self.head while last.next: # 找到链表最后一个位置 last = last.next last.next = new_node # 将新的节点连接到最后面 def display(self): elements = [] current_node = self.head while current_node: elements.append(current_node.data) current_node = current_node.next print(elements) def insert_at_beginning(self, data): new_node = Node(data) new_node.next = self.head self.head = new_node def delete_by_value(self, key): cur_node = self.head if cur_node and cur_node.data == key: self.head = cur_node.next cur_node = None return prev = None while cur_node and cur_node.data != key: prev = cur_node cur_node = cur_node.next if cur_node is None: return prev.next = cur_node.next cur_node = None ``` 此部分代码实现了创建一个新的节点并将其添加至链表末端的功能[^1]。此外还提供了打印整个链表以及删除指定值的方法。 对于AcWing 826题目而言,上述基础功能已经足够解决该问题的需求。如果需要更复杂的操作比如反转链表、查找倒数第K个节点等功能可以根据具体需求进一步扩展此类。
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