线性表的链式存储及其接口函数C++类实现

最新推荐文章于 2022-05-12 21:13:14 发布

王伴农

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分类专栏： C++ 数据结构 C++集中营文章标签： c++ 数据结构

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首先通过结构体建立每个节点

 struct node	//链表节点
{
	node* ptrnext;
	int data;

};

在线性表的类中，定义了一些对线性表的常用操作

class linklist //链表类
{
private:
	static int length; //链表长度
	static int capacity;//链表容量

public:
	node* ptr_node;//节点指针
	node* rootnode;//链表根节点，没有元素，指向position为0的节点
	linklist()//构造函数
	{
		length = 0;
		capacity = 0;
		ptr_node = NULL;
		rootnode->ptrnext = NULL;
	}
	linklist(int capacity_num)//带参数的构造函数
	{
		capacity = capacity_num;
		length = 0;
		ptr_node = NULL;
		rootnode = new node;
		rootnode->ptrnext = NULL;
	}
	
	int linklist_insert(linklist* ptr,int pos,int member);//插入元素
	int linklist_erase(linklist* ptr,int  pos);//删除元素
	int linklist_getlength(linklist* ptr);//获取链表长度
	int linklist_getcapacity(linklist* ptr);//获取链表容量
	void linklist_display(linklist* ptr);//顺序输出链表中的每个元素
	void linklist_increaselength(linklist* ptr);//增加元素的个数
	void linklist_decreaselength(linklist* ptr);//减少元素的个数
	int linklist_getmember(linklist* ptr,int pos);//获取某位置上的元素

	~linklist()//析构函数
	{
	
	}	
};

每次最难的就是插入，插入的是第一个和最后一个时比较麻烦

int linklist::linklist_insert(linklist* ptr,int pos,int member)
{	
	if(ptr->linklist_getlength(ptr) == ptr->linklist_getcapacity(ptr))//链表已满
	{
		cout<<"超出链表的容量"<<endl;
		return -1;
	}
	if(pos > linklist::linklist_getcapacity(ptr) - 1)//位置在链表之外
	{
		cout<<"位置超出链表的尾巴"<<endl;
		return -1;
	}
	else
	{
		if(rootnode->ptrnext == NULL) //空链表的
		{
			ptr_node = new node;
			ptr_node->data = member;
			ptr_node->ptrnext = NULL;
			rootnode->ptrnext = ptr_node;
			ptr->linklist_increaselength(ptr);
		}
		else    //在中间插入
			if(ptr->linklist_getlength(ptr) - 1 < pos)
			{
				node* current;
				node* next;
				current = rootnode;
				next = current->ptrnext;
				ptr_node = new node;
				ptr_node->data = member;
				ptr_node->ptrnext = NULL;
				for(int i = 0; i < ptr->linklist_getlength(ptr) ; i++)
				{
					current = next;
					next = current->ptrnext;
				}
				current->ptrnext = ptr_node;
				ptr->linklist_increaselength(ptr);
				return 0;
			}
			else if(pos == 0) //空链表，貌似跟上面的重复了，额，不影响运行
			{
				ptr_node = new node;
				ptr_node->data = member;
				ptr_node->ptrnext = rootnode->ptrnext;
				rootnode->ptrnext = ptr_node;
				ptr->linklist_increaselength(ptr);
				return 0;
			}
			else
			{
				node* current;
				node* next;
				current = rootnode;
				ptr_node = new node;
				ptr_node->data = member;
			    next = current->ptrnext;
				for(int i = 0; i < pos; i++)
				{
					current = next;
					next = next->ptrnext;
				}
				ptr_node->ptrnext = current->ptrnext;
				current->ptrnext = ptr_node;
				ptr->linklist_increaselength(ptr);
				return 0;
			}
			
	}
	
}

之后就是删除了

int linklist::linklist_erase(linklist* ptr,int pos)
{
	node* current = rootnode;
	node* next = current->ptrnext;
	if(pos > ptr->linklist_getlength(ptr))//位置在链表之外
	{
		cout<<"oop!!该位置没有元素"<<endl;
		return -1;
	}
	else
	{
		for(int i = 0; i < pos; i++)
		{
			current = next;
			next = current->ptrnext;
		}

		current->ptrnext = next->ptrnext;
		ptr->linklist_decreaselength(ptr);
	}
}

删除比插入简单多了。。。

线性表的链式存储具体实现和完整测试代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;
 struct node	//链表节点
{
	node* ptrnext;
	int data;

};
class linklist //链表类
{
private:
	static int length; //链表长度
	static int capacity;//链表容量

public:
	node* ptr_node;//节点指针
	node* rootnode;//链表根节点，没有元素，指向position为0的节点
	linklist()//构造函数
	{
		length = 0;
		capacity = 0;
		ptr_node = NULL;
		rootnode->ptrnext = NULL;
	}
	linklist(int capacity_num)//带参数的构造函数
	{
		capacity = capacity_num;
		length = 0;
		ptr_node = NULL;
		rootnode = new node;
		rootnode->ptrnext = NULL;
	}
	
	int linklist_insert(linklist* ptr,int pos,int member);//插入元素
	int linklist_erase(linklist* ptr,int  pos);//删除元素
	int linklist_getlength(linklist* ptr);//获取链表长度
	int linklist_getcapacity(linklist* ptr);//获取链表容量
	void linklist_display(linklist* ptr);//顺序输出链表中的每个元素
	void linklist_increaselength(linklist* ptr);//增加元素的个数
	void linklist_decreaselength(linklist* ptr);//减少元素的个数
	int linklist_getmember(linklist* ptr,int pos);//获取某位置上的元素

	~linklist()//析构函数
	{
	
	}	
};
int linklist::length = 0;
int linklist::capacity = 0;
int linklist::linklist_getmember(linklist* ptr,int pos)
{
	node* current = rootnode;
	node* next = current->ptrnext;
	for(int i = 0; i < pos; i++)
	{
		current = next;//循环迭代
		next = current->ptrnext;
	}
	return next->data;
}
void linklist::linklist_decreaselength(linklist *ptr)
{
	ptr->length--;
}
int linklist::linklist_erase(linklist* ptr,int pos)
{
	node* current = rootnode;
	node* next = current->ptrnext;
	if(pos > ptr->linklist_getlength(ptr))//位置在链表之外
	{
		cout<<"oop!!该位置没有元素"<<endl;
		return -1;
	}
	else
	{
		for(int i = 0; i < pos; i++)
		{
			current = next;
			next = current->ptrnext;
		}

		current->ptrnext = next->ptrnext;
		ptr->linklist_decreaselength(ptr);
	}
}
int linklist::linklist_getcapacity(linklist *ptr)
{
	return ptr->capacity;
}
void linklist::linklist_increaselength(linklist* ptr)
{
	ptr->length++;
}
int linklist::linklist_getlength(linklist* ptr)
{
	return ptr->length;
}
void linklist::linklist_display(linklist* ptr)//输出每个元素
{
	node *current;
	current = rootnode;
	node* next;
	next = current->ptrnext;
	for(int i = 0; i< ptr->linklist_getlength(ptr); i++)
	{
		cout<<current->ptrnext->data<<" ";
		current = next;
		next = current->ptrnext;
		
	}
	cout<<endl;
}
int linklist::linklist_insert(linklist* ptr,int pos,int member)
{	
	if(ptr->linklist_getlength(ptr) == ptr->linklist_getcapacity(ptr))//链表已满
	{
		cout<<"超出链表的容量"<<endl;
		return -1;
	}
	if(pos > linklist::linklist_getcapacity(ptr) - 1)//位置在链表之外
	{
		cout<<"位置超出链表的尾巴"<<endl;
		return -1;
	}
	else
	{
		if(rootnode->ptrnext == NULL) //空链表的
		{
			ptr_node = new node;
			ptr_node->data = member;
			ptr_node->ptrnext = NULL;
			rootnode->ptrnext = ptr_node;
			ptr->linklist_increaselength(ptr);
		}
		else    //在中间插入
			if(ptr->linklist_getlength(ptr) - 1 < pos)
			{
				node* current;
				node* next;
				current = rootnode;
				next = current->ptrnext;
				ptr_node = new node;
				ptr_node->data = member;
				ptr_node->ptrnext = NULL;
				for(int i = 0; i < ptr->linklist_getlength(ptr) ; i++)
				{
					current = next;
					next = current->ptrnext;
				}
				current->ptrnext = ptr_node;
				ptr->linklist_increaselength(ptr);
				return 0;
			}
			else if(pos == 0) //空链表，貌似跟上面的重复了，额，不影响运行
			{
				ptr_node = new node;
				ptr_node->data = member;
				ptr_node->ptrnext = rootnode->ptrnext;
				rootnode->ptrnext = ptr_node;
				ptr->linklist_increaselength(ptr);
				return 0;
			}
			else
			{
				node* current;
				node* next;
				current = rootnode;
				ptr_node = new node;
				ptr_node->data = member;
			    next = current->ptrnext;
				for(int i = 0; i < pos; i++)
				{
					current = next;
					next = next->ptrnext;
				}
				ptr_node->ptrnext = current->ptrnext;
				current->ptrnext = ptr_node;
				ptr->linklist_increaselength(ptr);
				return 0;
			}
			
	}
	
}
int main()
{
	int num;
	cout<<"链表的容量是多少"<<endl;
	cin>>num;
	linklist* LinkList = new linklist(num);
	int n;
	cout<<"你想要在链表中放入多少元素"<<endl;
	cin>>n;
	int* ptrint = new int[n];
	for(int i = 0; i < n; i++)
	{
		cin>>ptrint[i];
	}
	for(int i = 0; i < n; i++)
	{
		LinkList->linklist_insert(LinkList,i,ptrint[i]);
	}
	cout<<"链表中元素是："<<endl;
	LinkList->linklist_display(LinkList);
	LinkList->linklist_erase(LinkList,3);
    cout<<"删除位置是3（即第4个）的元素后，链表中元素是："<<endl;
	LinkList->linklist_display(LinkList);
	cout<<"位置为2（即第3个）的元素是："<<endl;
	cout<<LinkList->linklist_getmember(LinkList,2);
	
	
	return 0;
}

测试结果如下：