文章目錄

• • C鏈表
  • • 初識鏈表
    • 單鏈表
    • • 單鏈表實現
      • 尾插法
    • 循環鏈表
    • • 尋找鏈表入環點
    • 雙向鏈表
    • 旋轉鏈表
  • STL 中的 List
  • • 3、List基本函數使用

C鏈表

鏈表在C語言的數據結構中的地位可不低。后面很多的數據結構，特別是樹，都是基于鏈表發展的。
所以學好鏈表，后面的結構才有看的必要。

初識鏈表

鏈表是一種物理存儲單元上非連續、非順序的存儲結構，數據元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接次序實現的。鏈表由一系列結點（鏈表中每一個元素稱為結點）組成，結點可以在運行時動態生成。每個結點包括兩個部分：一個是存儲數據元素的數據域，另一個是存儲下一個結點地址的指針域。 相比于線性表順序結構，操作復雜。由于不必須按順序存儲，鏈表在插入的時候可以達到O(1)的復雜度，比另一種線性表順序表快得多，但是查找一個節點或者訪問特定編號的節點則需要O(n)的時間，而線性表和順序表相應的時間復雜度分別是O(logn)和O(1)。

但是鏈表失去了數組隨機讀取的優點，同時鏈表由于增加了結點的指針域，空間開銷比較大。

鏈表有很多種不同的類型：單向鏈表，雙向鏈表以及循環鏈表。

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單鏈表

單鏈表實現

話不多說啊，這里我只想直接放代碼：

#include<iostream>using namespace std;class ListNode { private:int value; //值域struct ListNode* next; //指針域public:ListNode(int value) {this->value = value;this->next = NULL;}void add_node(ListNode* next_node) {this->next = next_node;}void set_value(int value) {this->value = value;}int get_value() {return this->value;}ListNode* get_next() {return this->next;}//創建結點ListNode* creat(int data ){ ListNode*p=NULL;p = new ListNode();if(NULL == p){cout<<"申請內存失敗"<<endl;exit(-1);}p->value=data;p->next=NULL; //處理干凈身后事return p;}//新增節點 這里默認頭已經有了void add(ListNode* the_head,int data ) {ListNode* pNode = the_head;//后面再接上一個while (pNode->next != NULL){ //遍歷鏈表，找到最后一個節點pNode = pNode->next;}pNode->next = new ListNode(data); }//刪除節點void del(ListNode* the_head, int index){ //刪除第index個節點ListNode* pFree = NULL; //用來刪除if(index < 1){return;}if(1 == index){pFree = the_head;head = the_head->next;free(pFree->pData); //先釋放數據free(pFree); //釋放指針return;}ListNode* pNode = the_head;while (pNode->next != NULL && index>2){pNode = pNode->next;} pFree = pNode->next; //再指向數據域就爆了pNode->next=pNode->next->next; //這里要無縫銜接free(pFree->pData); //先釋放數據free(pFree); //釋放指針}//計算節點數int Count(ListNode* the_head){int count = 0;ListNode*pNode = the_head;while (pNode != NULL){pNode = pNode->next;count++; } return count;}//查找固定節點數據ListNode* find(ListNode* the_head,int index){ListNode* pNode=NULL;pNode=the_head;while(pNode != NULL && index){pNode = pNode->next;index--; }if(NULL == pNode){cout<<"節點不存在"<<endl; //可以寫日志里}return pNode;} }; //判斷鏈表成環 bool is_ring(ListNode* a) {ListNode* fast = a,*slow = a;while (fast->get_next()) {fast = fast->get_next();if (fast->get_next() && slow->get_next() && fast != slow) {fast = fast->get_next();slow = slow->get_next();}if (fast == slow) {return true;}}return false; }//尋找入環點（默認成環） int find_ring(ListNode* a) {ListNode* fast = a->get_next()->get_next(), * slow = a->get_next();while (fast != slow) {fast = fast->get_next()->get_next(); slow = slow->get_next();}ListNode* slow2 = a;while (fast != slow2) {fast = fast->get_next()->get_next();slow2 = slow2->get_next();}return slow2->get_value(); }//原地翻轉鏈表 ListNode* reverse_list(ListNode* a) {ListNode* temp = new ListNode(0);ListNode* h = NULL;while(a->get_next()) {temp = a;a = a->get_next();temp->add_node(h); h = temp;}return temp; }

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尾插法

若將鏈表的左端固定，鏈表不斷向右延伸，這種建立鏈表的方法稱為尾插法。尾插法建立鏈表時，頭指針固定不動，故必須設立一個搜索指針，向鏈表右邊延伸，則整個算法中應設立三個鏈表指針，即頭指針head、搜索指針p2、申請單元指針pl。尾插法最先得到的是頭結點。

上面那個就是。

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循環鏈表

尋找鏈表入環點

這個就比較需要腦子了，前邊那個有手就行的。

我這個人，懶了點，來張現成的圖吧。

看啊，在相遇之前呢，慢指針走的距離很好求的：L1 = D+S1;
快指針走的距離：設它在相遇前繞了n圈（n>1），那么：L2 = D+S1+n(S1+S2);

不過，還有一個等量關系，不要忽略掉，快指針的速度是慢指針的兩倍，所以：L2 = 2L1;
那么就是：n(S1+S2)-S1 = D;
再轉換一下就是：(n-1)(S1+S2)+S2 = D;

那也就是說，在相遇時候，把一個慢指針放在鏈表頭，開始遍歷，把一個慢指針放在相遇點開始轉圈，當它倆相遇的時候，就是入環點了。

其實吧，用腦子想一開始很難想出來，用手想就快多了。

環的大小就不用我多說了吧，相遇之后，定住快指針，慢指針再繞一圈，再相遇的時候就是一圈了。

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雙向鏈表

參考單鏈表。

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旋轉鏈表

這個也比較有意思啊，題目時這樣的：給定一個當鏈表，讓你順時針/逆時針旋轉N個位置，要求原地旋轉。

我講一下思路吧：
1、將鏈表自成環。
2、從剛剛的頭往后遍歷N個位置，N為要旋轉的數。
3、環斷開。

解決。
秀吧，我就是覺得解法好玩，就收藏了。

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STL 中的 List

每一個自己寫過鏈表的人都知道，鏈表的節點和鏈表本身是分開設計的。
那我們來看一下List的節點設計：

template <typename T> struct __list_node {typedef void* void_pointer;void_pointer prev;void_pointer neet;T date; }

顯而易見，這是一個通用雙向鏈表的節點（如果對通用鏈表不了解，建議一定要自己動手設計一個）。

3、List基本函數使用

創

#include<list>typedef struct rect {··· }Rect;list<Rect>test; //聲明一個鏈表，用于存放結構體數據//如果想以其他方法初始化list列表，可以移步到下一行那個Vector的介紹

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增

Rect a; ··· test.push_back(a); test.push_front(a); //頭尾插入（雙向鏈表）//定點插入 test.insert(test.begin()+10,a); //在第十個節點之前插入a

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刪

//刪除test頭部的元素 test.erase(test.begin());//刪除test從頭到尾的元素 test.erase(test.begin(), test.end());test.pop_back(); test.pop_front();

其實增刪還是推薦使用迭代器來，因為直接對數據進行操作會存在一定的危險。
在本文第三部分詳細講述了List迭代器操作增刪。

除了這個函數：test.clear();這個函數安全得很，反正都清理掉了。

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查、改

//迭代器 list<int>::iterator p； for (p = test.begin(); p != test.end(); p++)cout << *p << " ";

要遍歷還是首推迭代器。所有和遍歷有關的還是用迭代器。

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排

#include<algorithm> sort(test.begin(),test.end()); //從頭到尾，默認從小到大排序//一般排序都是要自定義排序的： bool Comp(const int &a,const int &b) {return a>b; } sort(test.begin(),test.end(),Comp); //這樣就降序排序。

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大小

test.size(); //容器已存入數據量 test.capacity(); //容器還能存多少數據量//其實不用擔心容器不夠大，容量要滿的時候它會自己擴容

其他
(1)壓縮list

//去除重復的元素至只保留一個副本 test.unique(); //已經過大小排序的list才能使用 (2)合并list test.splice(test.end(),test2);//將test2剪切到test后面

最后還是要提一下頭文件：
分不清楚就都寫上

#include<algorithm> #include<list>

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的数据结构（二）： 链表篇的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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