【数据结构】单链表基本操作(C++实现)

代码主体使用结构体＋类+模板进行实现。

1.LinkList.h

//LinkList.h
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
struct Node   //结点结构
{T data;   //结点数据域Node*link;//指针域Node() { link = NULL; }Node(T e, Node *next = NULL){data = e;link = next;}
};
template<class T>
class LinkList     //带表头结点的单链表类
{private:Node<T> *head;              //链表指针
public:LinkList();    //构造带表头结点的空单链表LinkList(T data[], int  mSize);//构造有mSize个元素的单链表~LinkList() { Clear(); }            //析构函数bool Insert(int pos, const T&x);   //在单链表第pos个元素前插入元素xbool Remove(int pos, T&x);    //删除单链表第pos个元素bool Replace(int pos, const T&x);  //将修改单链表第pos个元素为xint Length()const;      //求表长等不改变数据值，只是读取建议使用常函数const末尾标识bool IsEmpty() const;  //判空操作void Clear();        //清空操作void Output() const;    //输出链表bool search(const T&x) const;//查找元素x在表中是否存在
};

3单链表.cpp

//单链表.cpp
#include"LinkList.h"
#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
LinkList<T>::LinkList() {//初始化链表head = new Node<T>;head->link = NULL;
}
template<class T>
LinkList<T>::LinkList(T data[], int mSize) {//初始化链表元素head = new Node<T>;head -> link = NULL;head->data = data[0];Node < T> *end = head;for (int  i = 0; i < mSize; i++){Node<T> *p = new Node<T>;p->data = data[i];p->link = NULL;end->link = p;end = p;}
}
template<class T>
bool LinkList<T>::Insert(int pos,  T&x) {//插入元素int cont = 1;Node<T>*p = head;//初始指向头节点bool flag = false;//初始flag为falsewhile (p != NULL && cont <= pos - 1){if (cont == pos - 1)//如果p在目标节点处{Node<T> *add = new Node<T>;//增加节点addadd->data = x;//新增节点数据域设为xadd->link = p->link;//指针域指向原来p所指向的位置p->link = add;//p重新指向add新增节点flag = true;break;}else {//如果没到目标节点，指针一直移动并且计数器++cont++;p = p->link;}}return flag;
}
template<class T>
bool LinkList<T>::Remove(int pos,  T&x)//删除元素
{int cont = 1;Node<T> *p = head;//p指向头节点bool flag = false;while (p!=NULL&&cont<=pos-1){if (cont == pos - 1){Node<T> *del = p->link;p->link=p->link->link;//删除节点（2）后p指向初始节点（1）后面（2）的后面那个元素（3）x = del->data;delete del;flag = true;break;}else{cont++;p = p->link;}}return flag;
}
template<class T>
bool LinkList<T>::Replace(int pos,  T&x)//修改元素
{int cont = 1;Node<T>* p = head;bool flag = false;while (p != NULL && cont <= pos){if (cont == pos){p->data = x;flag = true;}else{cont++;p = p->link;}}return flag;
}
template<class T>
int LinkList<T>::Length()const//求表长
{int cont = 0;Node<T>*p = head;while (p != NULL){cont++;p = p->link;}return cont;
}
template<class T>
void LinkList<T>::Clear() {//清空链表if (head != NULL) {Node<T> *p;p = head->link;while(p != NULL) {Node<T> *del = p;p = p->link;delete del;}head = NULL;}
}template<class T>
bool LinkList<T>::IsEmpty()const//判空
{return head == NULL;//HEAD为空则返回true
}template<class T>
bool LinkList<T>::Search(const T&x)const//查询
{bool flag = false;Node<T>*p = head;while (p!=NULL){if (p->data == x){flag = true;break;}else{p = p->link;}}return flag;
}template<class T>
void LinkList<T>::OutPut()const//输出链表
{Node<T> *p = head;int cont = 0;while (p != NULL)\{cout << p->data << ",";p = p->link;cont++;if (cont % 10 == 0){cout << endl;}}cout << endl;
}

3.测试.cpp

//测试.cpp
#include"单链表.cpp"
#include<ctime>
void menu()//模拟菜单选项
{cout << "********************************************************" << endl;cout << "*            1 ------------输出链表                                                                      *" << endl;cout << "*            2 ------------插入元素                                                                      *" << endl;cout << "*            3 ------------删除元素                                                                      *" << endl;cout << "*            4 ------------销毁链表                                                                      *" << endl;cout << "*            5 ------------查找                                                                               *" << endl;cout << "*            0 ------------退出系统                                                                      *" << endl;cout << "********************************************************" << endl;
}
const int N = 20;
int main()
{srand((unsigned)time(NULL));//以系统当前时间初始化随机数发生器int data[N];for (int i = 0; i < N; i++)data[i] = rand() % 100;//用随机数发生器产生100以内的整数LinkList<int> L(data, N);//创建N个元素的单链表menu();while (1)  //模拟菜单工作方式{int select;cout << "请输入您的选择：";cin >> select;switch (select){case 1:        //输出单链表if (L.IsEmpty()){cout << "链表为空！" << endl;}elseL.OutPut();break;case 2:       //插入int pos, elem;cout << "请输入插入位置：";cin >> pos;cout << "插入元素：";cin >> elem;if (L.Insert(pos, elem))     //插入成功cout << "在第" << pos << "个元素前成功插入" << elem << endl;else   //插入失败cout << "插入位置不合法！" << endl;break;case 3:       //删除cout << "请输入删除位置：";    cin >> pos;int x;if (L.Remove(pos, x))//删除单链表的第pos个元素cout << "单链表的第" << pos << "个元素" << x << "已被删除。" << endl;elsecout << "删除位置不合法！" << endl;break;case 4:       //销毁链表char OK;cout << "确定要销毁链表吗？（y/n）" << endl;cin >> OK;if (OK == 'y' || OK == 'Y')    L.Clear();break;case 5:       //查找cout << "请输入查找元素：";cin >> elem;if (L.Search(elem))cout << "查找成功！" << endl;elsecout << "查找失败！" << endl;break;case 0:       //退出exit(0);default:cout << "您输入的选项有误，请重新输入：";}}return 0;
}

4.运行截图

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