链表

链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。 相比于线性表顺序结构，操作复杂。由于不必须按顺序存储，链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度，比另一种线性表顺序表快得多，但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间，而线性表和顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O(1)。

其实数据结构的结构是次要的，数据结构的思想才是最重要的，只有懂得了思想才能写出适合自己的结构，每个链表的结构都有可能是不一样的，随具体的问题来定，比如说单链表，一般结点都大致相同，都是一个元素和一个指向下一个结点的指针。但是链表的结构却不尽相同，有的只有一个称为Head的头结点，而有的还有一个叫做Tail的尾结点，还有的结构里面还维护了一个现在结点数目的变量number。虽然结构可以根据具体情况不尽相同，但是对于对于结构的增删查改的操作确实相似的。

下面是我实现的一种单链表。

头文件：SList.h

#ifndef _SLIST_H
#define _SLIST_H

#include<iostream>
using namespace std;

#define ElemType int

typedef struct Node
{
    ElemType data;
    struct Node *next;
}Node, *PNode;

typedef struct SList
{
    PNode first;   //头结点之后的第一个结点
    PNode last;    //最后一个结点
    size_t size;   //结点个数
}SList;

//////////////////////////////////////////
void InitSList(SList *list);   //初始化函数
void push_front(SList *list, ElemType x);  //头插
void push_back(SList *list, ElemType x);   //尾插
void show_list(SList *list);

Node* find(SList *list, ElemType key);     //查找
void delete_val(SList *list,ElemType key); //按值删除
//////////////////////////////////////////

#endif

函数实现：SList.cpp

#include"SList.h"

void InitSList(SList *list)
{
    Node *s = (Node *)malloc(sizeof(Node));  //头结点
    s->next = NULL;
    list->first = list->last = s;
    list->size = 0;
}

void push_front(SList *list, ElemType x)
{
    Node *s = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    s->data = x;

    if(list->first == list->last)
    {
        list->last = s;
    }

    s->next = list->first->next;
    list->first->next = s;
    list->size++;
}

void push_back(SList *list, ElemType x)
{
    Node *s = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    s->data = x;
    s->next = NULL;

    list->last->next = s;
    list->last = s;
    list->size++;
}

void show_list(SList *list)
{
    Node *p = list->first->next;
    while(p != NULL)
    {
        cout<<p->data<<"-->";
        p = p->next;
    }
    cout<<"Over!"<<endl;
}

Node* find(SList *list, ElemType key)
{
    Node *p = list->first->next;
    while(p!=NULL && p->data!=key)
    {
        p = p->next;
    }
    return p;//
}

void delete_val(SList *list,ElemType key)
{
    Node *q = find(list,key);
    if(q == NULL)
    {
        cout<<"要删除的值不存在!"<<endl;
        return;
    }

    Node *p = list->first;
    while(p->next != q)
    {
        p = p->next;
    }
    if(q == list->last)
    {
        list->last = p;
    }
    p->next = q->next;
    free(q);
    q = NULL;
    list->size--;
}

测试主函数：Main.cpp

#include"SList.h"

void main()
{
    SList mylist;
    InitSList(&mylist);

    Node *p = NULL;
    ElemType Item;
    int select = 1;
    while(select)
    {
        cout<<"*********************************"<<endl;
        cout<<"*[1] push_back   [2] push_front *"<<endl;
        cout<<"*[3] show_list   [0] quit_system*"<<endl;
        cout<<"*[4] pop_back    [5] pop_front  *"<<endl;
        cout<<"*[6.] delete_pos  [7] delete_val *"<<endl;
        cout<<"*[8.] insert_pos  [9] insert_val *"<<endl;
        cout<<"*[10] find       [11]updata_pos *"<<endl;
        cout<<"*[12] sort       [13]reverse    *"<<endl;
        cout<<"*[14] length     [15]clear_list *"<<endl;
        cout<<"*[16] destroy    [17]remove_all *"<<endl;
        cout<<"*********************************"<<endl;
        cout<<"请选择:>";
        cin>>select;
        switch(select)
        {
        case 1:
            cout<<"请输入要插入的数据(-1结束):>";
            while(cin>>Item,Item!=-1)
            {
                push_back(&mylist,Item);
            }
            break;
        case 2:
            cout<<"请输入要插入的数据(-1结束):>";
            while(cin>>Item,Item!=-1)
            {
                push_front(&mylist,Item);
            }
            break;
        case 3:
            show_list(&mylist);
            break;
        case 7:
            cout<<"请输入要删除的值:>";
            cin>>Item;
            delete_val(&mylist,Item);
            break;
        case 10:
            cout<<"请输入要查找的值:>";
            cin>>Item;
            p = find(&mylist,Item);
            if(p == NULL)
            {
                cout<<"要查找的元素不存在!"<<endl;
            }
            break;
        default:
            break;
        }
    }
}