目录
1.单链表的定义
2.单链表的创建和初始化
3.单链表的插入节点操作
4.单链表的删除节点操作
5.单链表的查找节点操作
6.单链表的更新节点操作
7.完整代码
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1.单链表的定义
单链表由一系列节点组成,每个节点包含数据和一个指向下一个节点的指针(通常称为"next"指针)。单链表的最后一个节点指向空值(null)表示链表的结束。
单链表通常包含以下几个要素:
节点(Node):表示链表中的每个元素,通常包含数据和一个指向下一个节点的指针。
头结点(Head Node):代表链表的开始,通常不存储数据,它的next指针指向第一个实际节点。
尾节点(Tail Node):代表链表的最后一个节点,它的next指针指向空值(null)。
链表的长度:即链表中节点的数量。
头节点是第一个节点,尾节点是最后一个节点,它们都不存储数据元素。
单链表的特点是可以实现动态的插入和删除操作,但是访问某个节点时需要从头结点开始依次遍历链表,效率较低。
2.单链表的创建和初始化
创建单链表需要定义一个节点结构,该结构包含一个数据域和一个指向下一个节点的指针。首先创建一个头节点,将其指针设置为NULL,表示链表为空。
struct ListNode {
int data;
ListNode* next;
};
ListNode* createLinkedList() {
ListNode* head = new ListNode();
head->next = NULL;
return head;
}
先定义名为 ListNode 的结构体。该结构体包含两个成员变量:int data 和 ListNode* next。
int data 用来存储节点的数据值,表示链表中的一个元素。
ListNode* next 是指向下一个节点的指针,表示链表中当前节点的下一个节点。
在函数 createLinkedList中,首先通过 new ListNode() 创建了一个新的节点对象,并将其地址赋值给 head 指针变量。然后,将 head->next 设置为 NULL,表示链表当前只有一个节点,并且没有下一个节点。最后,将 head 返回作为链表的头节点指针。
3.单链表的插入节点操作
在单链表中插入一个新节点需要先找到插入位置的前一个节点,然后将新节点插入到其后面。
void insertNode(ListNode* list, int value) {
ListNode* newNode = new ListNode();
newNode->data = value;
newNode->next = NULL;
ListNode* p = list;
while (p->next != NULL) {
p = p->next;
}
p->next = newNode;
}
ListNode* list表示链表的头节点指针
int value表示要插入节点的数值
函数中,先通过 `new ListNode()` 创建了一个新的节点对象,并将其地址赋给 `newNode` 指针变量。然后,将 `value` 的值赋给 `newNode->data`,即将要插入节点的数值存储到节点的 `data` 成员变量中。接着,将 `newNode->next` 设置为 `NULL`,表示新节点的下一个节点暂时为空。
再通过创建一个指针变量 `p`,将其初始化为 `list`,即将其指向链表的头节点。使用循环遍历链表,直到找到最后一个节点(即 `p->next = NULL`)。在每次循环迭代中,通过 `p = p->next` 将指针 `p` 移动到下一个节点。
在循环结束后,将新节点 `newNode` 插入到链表的最后一个节点的后面,即将最后一个节点的 `next` 指针指向 `newNode`。
4.单链表的删除节点操作
删除单链表中的一个节点也需要找到待删除节点的前一个节点,将其指针指向待删除节点的下一个节点,然后释放待删除节点的内存。
void deleteNode(ListNode* list, int value) {
ListNode* p = list;
while (p->next != NULL) {
if (p->next->data == value) {
ListNode* temp = p->next;
p->next = temp->next;
delete temp;
break;
}
p = p->next;
}
}
函数中,首先创建一个指针变量p,将其初始化为list,即将其指向链表的头节点。然后,使用循环遍历链表,直到找到节点数值等于value的节点,或者遍历到链表的最后一个节点。
在每次循环迭代中,通过判断p->next->data是否等于value,确定是否找到了需要删除的节点。如果找到了目标节点,则创建一个临时指针变量 `temp`,将其指向待删除节点的地址。通过 `p->next = temp->next` 更新前一个节点的 `next` 指针,跳过待删除节点。使用 `delete temp` 释放内存,删除待删除节点,并通过 `break` 语句跳出循环。
5.单链表的查找节点操作
查找单链表中某个特定值的节点,需要遍历链表,逐个比较节点的数据域。
ListNode* findNode(ListNode* list, int value) {
ListNode* p = list;
while (p->next != NULL) {
if (p->next->data == value) {
return p->next;
}
p = p->next;
}
return NULL; // 未找到返回NULL
}
这个函数,使用循环遍历链表,直到找到节点数值等于value的节点,或者遍历到链表的最后一个节点。在每次循环迭代中,通过判断p->next->data是否等于value,确定是否找到了需要查找的节点。如果找到了目标节点,则直接返回该节点的指针p->next。
6.单链表的更新节点操作
更新单链表中某个节点的值,需要先找到该节点,然后修改其数据域的值。
void updateNode(ListNode* list, int oldValue, int newValue) {
ListNode* p = findNode(list, oldValue);
if (p != NULL) {
p->data = newValue;
}
}
函数的参数:
ListNode* list表示链表的头节点指针
oldValue表示待更新节点的旧数值
newValue表示待更新节点的新数值
在函数中,首先通过调用indNode函数来查找链表中数值为oldValue的节点,将返回的节点指针赋值给p。
接着,通过判断p是否为NULL,即是否找到了待更新的节点。如果p != NULL,则说明找到了需要更新的节点,将该节点的data成员变量的值更新为newValue,即p->data = newValue。
7.完整代码
#include <iostream>
struct ListNode {
int data;
ListNode* next;
};
ListNode* createLinkedList() {
ListNode* head = new ListNode();
head->next = NULL;
return head;
}
void insertNode(ListNode* list, int value) {
ListNode* newNode = new ListNode();
newNode->data = value;
newNode->next = NULL;
ListNode* p = list;
while (p->next != NULL) {
p = p->next;
}
p->next = newNode;
}
void deleteNode(ListNode* list, int value) {
ListNode* p = list;
while (p->next != NULL) {
if (p->next->data == value) {
ListNode* temp = p->next;
p->next = temp->next;
delete temp;
break;
}
p = p->next;
}
}
ListNode* findNode(ListNode* list, int value) {
ListNode* p = list;
while (p->next != NULL) {
if (p->next->data == value) {
return p->next;
}
p = p->next;
}
return NULL;
}
void updateNode(ListNode* list, int oldValue, int newValue) {
ListNode* p = findNode(list, oldValue);
if (p != NULL) {
p->data = newValue;
}
}
void printLinkedList(ListNode* list) {
ListNode* p = list->next;
while (p != NULL) {
std::cout << p->data << " ";
p = p->next;
}
std::cout << std::endl;
}
int main() {
ListNode* list = createLinkedList();
// 插入节点
insertNode(list, 1);
insertNode(list, 2);
insertNode(list, 3);
insertNode(list, 4);
std::cout << "链表:";
printLinkedList(list);
// 删除节点
deleteNode(list, 2);
std::cout << "删除节点2后的链表:";
printLinkedList(list);
// 查找节点
ListNode* node = findNode(list, 3);
if (node != NULL) {
std::cout << "找到节点3" << std::endl;
} else {
std::cout << "未找到节点3" << std::endl;
}
// 更新节点
updateNode(list, 3, 5);
std::cout << "更新节点3的值为5后的链表:";
printLinkedList(list);
return 0;
}
输出结果如下:文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-785184.html
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