链表相关代码

NodeList.h

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//  NodeList.hpp
//  FirstP
//
//  Created by 赫赫 on 2023/10/31.
//  链表相关代码：单链表、循环单链表、静态链表

#ifndef NodeList_hpp
#define NodeList_hpp
#define MaxSize 10//定义静态链表最大长度

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


#endif /* NodeList_hpp */

typedef struct LNode{
    int data;
    struct LNode *next;
}LNode,*LinkList;
//LinkList L;声明一个指向单链表第一个节点的指针
//LNode *L;声明一个指针，指向单链表的第一个节点

//初始化单链表(带头结点)
bool initList(LinkList &L);

//初始化单链表(不带头结点)
bool initListNoHead(LinkList &L);

//顺序查找第i个结点
LNode* GetElemIndex(LinkList &L,int i);

//顺序查找指定结点
LNode* GetNode(LinkList &L,LNode* node);

//链表插入元素
//1.按照位序插入(先顺序查找到i结点，然后在后面插入)
bool ListInsert(LinkList &L,int i,int newelem);

//2.指定结点后插操作
bool InsertNextNode(LNode *p,int newelem);

//3.指定结点前插操作
bool InsertPriorNode(LNode *p,int newelem);

//删除元素
//1.按照指定位置删除,并记录删除位置的元素
bool DeleteNodeByIndex(LinkList &L,int i,int &elem);
//2.按照指定结点删除
bool DeleteNodeByElem(LNode *p);

//获取链表长度(带头结点)
int getSize(LinkList &L);

//头插法建立链表(逆序)
LinkList List_tailInsert(LinkList &L);

//尾插法建立链表(正向)
LinkList List_headInsert(LinkList &L);


//------------------------------------------
//创建循环单链表
bool initCycleLinkList(LinkList &L);

//判断循环单链表是否为空
bool Empty(LinkList &L);

//------------------------------------------
//静态链表（适用于文件分配表FAT的存储）
typedef struct{
    int data;
    int next;
}SLinkList[MaxSize];
//SLinkList L;来定义一个长度为MaxSize的静态链表

NodeList.cpp

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//  NodeList.cpp
//  FirstP
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//  Created by 赫赫 on 2023/10/31.
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#include "NodeList.hpp"

//初始化单链表(带头结点)
bool initList(LinkList &L){
    L=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
    if(L==NULL){
        return false;
    }else{
        L->next=NULL;
        return true;
    }
}
//初始化单链表(不带头结点)
bool initListNoHead(LinkList &L){
    L=NULL;
    return true;
}

//顺序查找第i个结点(带头结点)
LNode* GetElemIndex(LinkList &L,int i){
    int j=1;
    LNode *p=L->next;
    if(i==0){
        return L;
    }
    if(i<0){
        return NULL;
    }
    while(p!=NULL&&j<i){
        p=p->next;
        j++;
    }
    return p;
}
//顺序查找指定结点(带头结点)
LNode* GetNode(LinkList &L,LNode* node){
    LNode *p=L->next;
    while(p!=NULL&&p->data!=node->data){
        p=p->next;
    }
    return p;
}

//链表插入元素
//1.按照位序插入,带头结点(先顺序查找到第i-1个结点，然后在后面插入)
bool ListInsert(LinkList &L,int i,int newelem){
    if(i<1){
        return false;
    }
    LNode *p=L->next;
    int j=1;
    while(p!=NULL&&j<i-1){//寻找第i个结点
        p=p->next;
        j++;
    }
    if(p==NULL){//未找到第i-1个结点
        return false;
    }else{//将新元素放在第i-1个结点后面
        LNode *newnode=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
        newnode->data=newelem;
        newnode->next=p->next;
        p->next=newnode;
        return true;
    }
}
//2.指定结点后插操作
bool InsertNextNode(LNode *p,int newelem){
    if(p==NULL){
        return false;
    }
    LNode *newnode=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    if(newnode==NULL){
        return false;
    }
    newnode->data=newelem;
    newnode->next=p->next;
    p->next=newnode;
    return true;
}
//3.指定结点前插操作
//如果已知头指针，可以遍历搜索然后插入
//这里主要写一下未知头指针的情况。
bool InsertPriorNode(LNode *p,int newelem){
    if(p==NULL){
        return false;
    }
    LNode* newnode=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
    if(newnode==NULL){//内存分配失败
        return false;
    }
    //按照后插操作在p指针后面插入结点，然后进行数据的转移
    newnode->next=p->next;
    p->next=newnode;
    int temp=p->data;
    p->data=newnode->data;
    newnode->data=temp;
    return true;
}

//删除元素
//1.按照指定位置删除,并记录删除位置的元素(带头结点)
bool DeleteNodeByIndex(LinkList &L,int i,int &elem){
    if(i<0){
        return false;
    }
    LNode *p=L->next;
    int j=1;
    while(p!=NULL&&j<i-1){//先定位到i-1的元素
        p=p->next;
        j++;
    }
    if(p==NULL){
        return false;
    }
    if(p->next==NULL){
        return false;
    }
    //删除第i个结点，也就是p->next;
    LNode *q=p->next;
    elem=q->data;
    p->next=q->next;
    free(q);//释放q指针指向的空间
    return true;
}

//2.按照指定结点删除
//和前插法类似，若未知头结点则需要通过复制数据的方式完成删除操作
//但是当p节点是最后一个结点是，该算法没有头结点不能实现
bool DeleteNodeByElem(LNode *p){
    if(p==NULL){
        return false;
    }
    //和后继结点交换数据，指针指向后继节点的后继
    LNode *q=p->next;
    p->data=q->data;
    p->next=q->next;
    free(q);
    return true;
}

//获取链表长度(带头结点)
int getSize(LinkList &L){
    int len=0;
    LNode *p=L->next;
    if(p==NULL){
        return len;
    }
    while(p!=NULL){
        len++;
        p=p->next;
    }
    return len;
}

//头插法建立链表(逆序)
LinkList List_tailInsert(LinkList &L){
    int x=0;//接收输入元素
    //首先建立头结点
    L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));
    LNode *newnode,*end=L;
    scanf("%d",&x);
    while(x!=9999){//不断地往尾结点后面插入
        newnode=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
        newnode->data=x;
        end->next=newnode;
        end=newnode;
        scanf("%d",&x);
    }
    //注意下面这个语句
    end->next=NULL;
    return L;
}

//尾插法建立链表(正向)
LinkList List_headInsert(LinkList &L){
    int x=0;//接收输入元素
    //首先建立头结点，并初始化
    L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));
    //注意下面这个语句
    L->next=NULL;
    LNode *newnode;
    scanf("%d",&x);
    while(x!=9999){//不断地往投头结点后面插入
        newnode=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
        newnode->data=x;
        newnode->next=L->next;
        L->next=newnode;
        scanf("%d",&x);
    }
    return L;
}

//------------------------------------------
//创建循环单链表
bool initCycleLinkList(LinkList &L){
    L=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    if(L==NULL){
        return false;
    }
    L->next=L;//头结点指针指向自己，表为空
    return true;
}

//判断循环单链表是否为空
bool Empty(LinkList &L){
    if(L->next==L){
        return true;
    }else{
        return false;
    }
}