数据结构线性表 -单链表练习Demo(稍作修改即为各种管理系统)

这个博客展示了如何使用C++实现单链表的基本操作,包括初始化、头插法和尾插法插入数据、打印链表、查找、删除、修改、插入特定位置的数据、判断链表状态、获取链表长度、清空链表和销毁链表。通过这些基本操作,可以构建简单的数据管理系统。

数据结构线性表 - 单链表练习Demo(稍作修改即为各种管理系统)

话不多说,直接上代码,自己写完测试完,所有功能正常。

#include <iostream>
using namespace std;

typedef struct{   //定义数据域data元素的内容信息
	char a;
}Elem;

typedef struct LNode{     //链表定义
	Elem data;      //存放阶段数据元素(data)的信息
	LNode *next;   //存放下一个阶段地址信息的指针
} *LinkList;      //指向链表本身的一个地址指针

int InitList(LinkList &L)  //初始化链表
{
	L = new LNode;   //分配内存空间,C语言:L = (Linklist) malloc (sizeof(Lnode));
	L->next = NULL;  //将头结点的next域置空,表示链表创建成功(只有一个头结点,没有数据)
	return 1;
}

void CreateList_H(LinkList &L)  //链表头插法
{
		char a = NULL;
		cout << "请输入数据,按#号键结束!" << "\n";
		while (a != '#')
		{
			LinkList s;
			s = new LNode;
			cin >> a;
			if (a == '#')
			{
				break;
			}
			s->data.a = a;
			s->next = L->next;
			L->next = s;
		}
		cout << "数据插入完毕!";
}

void CreateList_L(LinkList &L)  //链表尾插法
{
		LinkList p;
		p = L;
		char a = NULL;
		cout << "请输入数据,按#号键结束!" << "\n";
		while (a != '#')
		{
			LinkList s;
			s = new LNode;
			cin >> a;
			if (a == '#')
			{
				break;
			}
			s->data.a = a;
			s->next = p->next;
			p->next = s;
			p = s;
		}
		cout << "数据插入完成!";
}


void Printlist(LinkList &L)
{
	LinkList p;
	p = L;
	while (p->next != NULL )
	{
		p = p->next;
		cout << p->data.a;
	}
}

void SearchList(LinkList &L,char k)  //查询一个结点的位置
{
	int j = 0;
	LinkList p;
	p = L;
	while (p->next != NULL)
	{
		if (p->data.a == k)
		{
			cout << "查询" << k << "数据是链表中第" << j << "个数据!"<<"\n";
				return;
		}
		else
		{
			p = p->next;
			j++;
		}
	}

}

void DeleteList(LinkList &L , int k)  //删除指定位置上的数据
{
	LinkList p,q;
	int j;
	p = L;
	j = 0;
	while (p->next != NULL && j < k - 1)
	{
		p = p->next;
		++j;
	}

	if (!(p->next) || j > k - 1)
	{
		cout << "删除结点不存在!";
			return;
	}
	q = p->next;
	p->next = q->next;
	delete q;
	cout << "删除成功!";
}

void AlterList(LinkList &L,int k)  //修改指定位置上的数据
{
	LinkList p;
	int j = 0;
	char b;
	p = L;
	while (p->next && j < k)
	{
		p = p->next;
		++j;
	}
	if (!(p->next) || j > k)
	{
		cout << "修改失败,无此结点!";
		return;
	}
	cout << "请输入要修改的值:";
	cin >> b;
	p->data.a = b;
	cout << "修改成功!";
}

void InsertList(LinkList &L, int k)  //在链表指定位置上插入数据
{
	LinkList p, q;
	int j;
	char d;
	p = L;
	j = 0;
	while (p->next != NULL && j < k - 1)
	{
		p = p->next;
		++j;
	}

	if (!(p->next) || j > k - 1)
	{
		cout << "删除结点不存在!";
		return;
	}

	q = new LNode;
	cout << "请输入插入数据的值:" << "\n";
	cin >> d;
	q->next = p->next;
	p->next = q;
	q->data.a = d;
	cout << "插入成功!";
}

void JudgeList(LinkList &L)  //判断链表是都为空
{
	if (L->next != NULL)
	{
		cout << "链表非空!";
	}
	else
	{
		cout << "链表为空!";
	}
}

void LengthList(LinkList &L)  //链表长度
{
	int j = 0;
	LinkList p;
	p = L;
	while (p->next != NULL)
	{
		p = p->next;
		++j;
	}
	cout << "链表长度为" << j;
}

void GetDataList(LinkList &L, int k)   //取链表指定位置上的数据
{
	LinkList p;
	int j;
	p = L;
	j = 0;
	while (p->next != NULL && j < k)
	{
		p = p->next;
		++j;
	}

	if (!(p->next) || j > k)
	{
		cout << "取值结点不存在!";
		return;
	}

	cout << p->data.a;
}

void ClearList(LinkList &L)   //清空链表
{
	LinkList p,q;
	p = L->next;
	while (p->next != NULL)
	{
		q = p;
		p = p->next;
		delete q;
	}
	L->next = NULL;
	cout << "链表清空!";
}

void DestoryList(LinkList &L) //销毁链表
{
	LinkList p;
	p = L;
	while (L)
	{
		p = L;
		L = L->next;
		delete p;
	}
	cout << "链表销毁成功!";
}

void Contents()  //菜单清单
{
	cout << "*****************************************\n";
	cout << "*          单 链 表 练 习               *\n";
	cout << "*                                       *\n";
	cout << "*        1.建立单链表                   *\n";
	cout << "*        2.单链表头插数据               *\n";
	cout << "*        3.显示单链表数据               *\n";
	cout << "*        4.单链表尾插数据               *\n";
	cout << "*        5.查询单链表的数据位置         *\n";
	cout << "*        6.删除指定位置的结点数据       *\n";
	cout << "*        7.修改单链表指定位置上的数据   *\n";
	cout << "*        8.插入指定位置上的数据         *\n";
	cout << "*        9.判断链表是否为空             *\n";
	cout << "*        10.单链表长度                  *\n";
	cout << "*        11.清空单链表                  *\n";
	cout << "*        12.销毁链表                    *\n";
	cout << "*        13.取得单链表指定位置上的数据  *\n";
	cout << "*        14.退出程序                    *\n";
	cout << "*                                       *\n";
	cout << "*****************************************\n";
}

void main()
{
	LinkList L;
	int a,flag,b;
	char k;
	flag = 0;
	Contents();
	while (1)
	{
		system("cls");
		Contents();
		cout << "请选择功能:";
		cin >> a;
		switch (a)
		{
            case 1: if (InitList(L)){ cout << "单链表创建成功"; flag = 1; }else { cout << "单链表创建成功"; }system("PAUSE"); break;
            case 2: if (flag){ CreateList_H(L); }else {cout<< "请先创建单链表!";} system("PAUSE"); break;
            case 3: if (flag){ Printlist(L); } else {cout<< "请先创建单链表!";} system("PAUSE"); break;
            case 4: if (flag){ CreateList_L(L); } else {cout<< "请先创建单链表!";} system("PAUSE"); break;
            case 5:	if (flag){ cout << "请输入要查找的数据:"; cin >> k; SearchList(L, k); } else {cout<< "请先创建单链表!";} system("PAUSE"); break;
            case 6: if (flag){ cout << "请输入要删除第几个数据:"; cin >> b; DeleteList(L, b); } else {cout<< "请先创建单链表!";} system("PAUSE"); break;
            case 7: if (flag){ cout << "请输入要修改第几个数据:"; cin >> b;  AlterList(L, b); } else {cout<< "请先创建单链表!";} system("PAUSE"); break;
            case 8: if (flag){ cout << "请输在第几个位置上插入数据:"; cin >> b; InsertList(L, b); } else {cout<< "请先创建单链表!";} system("PAUSE"); break;
            case 9: if (flag){ JudgeList(L); } else {cout<< "请先创建单链表!";} system("PAUSE"); break;
			case 10: if (flag){ LengthList(L); } else {cout<< "请先创建单链表!";} system("PAUSE"); break;
			case 11: if (flag){ ClearList(L); } else {cout<< "请先创建单链表!";} system("PAUSE"); break;
			case 12: if (flag){ DestoryList(L); flag = 0; } else {cout<< "请先创建单链表!";} system("PAUSE"); break;
			case 13: if (flag){ cout << "请输入要取第几个位置上的数据:"; cin >> b; GetDataList(L, b); } system("PAUSE"); break;
			case 14: exit(-1);
			default: printf("输入错误!请重新输入"); system("PAUSE"); break;
		}
	}
}

链式存储:用一组任意的存储单元存储线性表中的元素。
存储单元可以是连续的也可以是不连续的。
数据的逻辑顺序和物理顺序不一定相同
单链表中有一个指针域(*next),和一个数据域(data)
插入,查找,删除等,时间复杂度都是O(n)

有问题可以留言私信,大家一同探讨!

### 数据结构实验:单链表的实现方法与示例代码 #### 单链表简介 单链表是一种常见的线性数据结构,其中每个节点包含两部分:存储的数据项以及指向下一个节点的指针。这种结构允许动态分配内存来保存任意数量的元素。 #### 改进后的单链表设计思路 为了克服传统单链表长时间使用后可能出现大量堆空间碎片化的问题,在“单链表”的内部增加了一片预留的空间,所有的`Node`对象都在这片空间中动态创建和销毁[^1]。此改进有助于减少因频繁增删操作而产生的内存碎片,从而提高程序性能。 #### Python中的单链表实现 下面是一个简单的Python版本单链表类定义及其基本功能: ```python class Node: def __init__(self, data=None): self.data = data # 节点储存的数据 self.next = None # 下一节点链接 class SingleLinkedList: def __init__(self): self.head = None def append(self, new_data): newNode = Node(new_data) if not self.head: self.head = newNode else: last_node = self.head while last_node.next: last_node = last_node.next last_node.next = newNode def display(self): current_node = self.head while current_node is not None: print(current_node.data,end=" -> ") current_node = current_node.next print("None") # 创建并测试单链表实例 linked_list = SingleLinkedList() elements_to_add = ['a', 'b', 'c'] for element in elements_to_add: linked_list.append(element) linked_list.display() # 输出 a -> b -> c -> None ``` 上述代码展示了如何构建一个具有追加新节点(`append`)和遍历显示所有节点(`display`)能力的基础版单向链表。通过这种方式可以有效地管理一系列相互关联的对象,并支持高效的插入/移除操作。
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