数据结构之链表篇——C++语言实现

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在数据结构的学习中，链表是动态数据结构的最基本的形式，也是最常见的一种线性数据结构，使用范围广。

在创建动态链表时，对不同节点之间的链接关系梳理清楚，这一点十分重要。。。

比如，下面开始用C++编程语言来实现基本的链表操作，包括：

链表的插入、链表的删除、链表的求长、链表的打印输出等。。。

链表的节点，可以按如下方式定义：

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C++类头文件：Node.h

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/*
作者：文方俊
日期：2020年11月18日 
*/


#pragma once
#ifndef __NODE_H__
#define __NODE_H__
class Node
{
public:
  Node();
  Node(int value);
  ~Node();
  int getValue();
  Node* next;
private:
  int value;  
};


#endif 

---

C++类实现文件：Node.cpp

​

/*
作者：文方俊
日期：2020年11月18日 
*/


#include "stdafx.h"
#include "Node.h"




Node::Node(){}


Node::Node(int value)
{
this->value = value;
this->next = NULL;
}


int Node::getValue(void)
{
return this->value;
}


Node::~Node()
{
}

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链表头文件：LinkedList.h

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/*
作者：文方俊
日期：2020年11月18日 
*/


#pragma once


#ifndef __LINKEDLIST_H__
#define __LINKEDLIST_H__




#include "Node.h"


class LinkedList
{
public:
LinkedList();
~LinkedList();
void insertNode(int value); 
Node* deleteNode(int value);
int lengthLinkedList();
void printValues();
private:
Node* head;
int* printLinkedList();
};


#endif 

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链表中插入节点，

​

• 
  

/*
作者：文方俊
日期：2020年11月18日 
*/


void LinkedList::insertNode(int value)
{
Node* newNode = new Node(value);
/*头节点为空*/
if (NULL == this->head)
  {
this->head = newNode;
  }
else {
/*头节点不为空*/
newNode->next = this->head;
this->head = newNode;
  }
}

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链表中删除节点 

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/*
作者：文方俊
日期：2020年11月18日 
*/


Node* LinkedList::deleteNode(int value)
{
  /*头节点为空*/
  if (NULL == this->head)
  {
    return NULL; 
  }
  /*删除头节点*/
  Node* deleteNode = NULL;
  if (value == this->head->getValue())
  {
    deleteNode = this->head; 
    this->head = this->head->next; 
  }
  else {
    /*删除非头节点*/
    Node* preNode = this->head; 
    while ((NULL != preNode->next) && (value != preNode->next->getValue()))
    {
      preNode = preNode->next; 
    }
    if (NULL == preNode->next)
    {
      /*删除节点不存在*/
      return NULL; 
    }
    if (value == preNode->next->getValue())
    {
      /*删除节点*/
      deleteNode = preNode->next; 
      preNode->next = preNode->next->next; 
    }
  }
  return deleteNode;
}

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链表的长度

​

/*
作者：文方俊
日期：2020年11月18日 
*/
int LinkedList::lengthLinkedList(void)
{
Node* tmp = this->head;
int len_list = 0;
while (NULL!=tmp)
  {
len_list++;
tmp = tmp->next;
  }
return len_list;
}

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打印输出链表

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/*
作者：文方俊
日期：2020年11月18日 
*/
int *values = NULL;
int* LinkedList::printLinkedList(void)
{
Node* tmp = this->head;
values = new int[this->lengthLinkedList()];
int index = 0;
while (NULL!=tmp)
  {
values[index] = tmp->getValue();
tmp = tmp->next;
index++;
  }
return values;
}




void LinkedList::printValues(void)
{
std::cout << "打印输出链表：";
int *values = this->printLinkedList();
int len_list = this->lengthLinkedList();
int index = 0;
for (; index < len_list; index++)
  {
if ((index + 1) != len_list)
    {
std::cout << values[index] << "->";
    }
else
    {
std::cout << values[index];
    }
  }
std::cout << std::endl;
}

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附录：完成C++代码实现链表

1.链表实现文件：LinkedList.cpp

​​

/*
作者：文方俊
日期：2020年11月18日 
*/
#include "stdafx.h"
#include "LinkedList.h"


#include <iostream>
using std::cout;


LinkedList::LinkedList()
{
this->head = NULL;
}




LinkedList::~LinkedList()
{
}




void LinkedList::insertNode(int value)
{
Node* newNode = new Node(value);
/*头节点为空*/
if (NULL == this->head)
  {
this->head = newNode;
  }
else {
/*头节点不为空*/
newNode->next = this->head;
this->head = newNode;
  }
}


Node* LinkedList::deleteNode(int value)
{
/*头节点为空*/
if (NULL == this->head)
  {
return NULL; 
  }
/*删除头节点*/
Node* deleteNode = NULL;
if (value == this->head->getValue())
  {
deleteNode = this->head; 
this->head = this->head->next; 
  }
else {
/*删除非头节点*/
Node* preNode = this->head; 
while ((NULL != preNode->next) && (value != preNode->next->getValue()))
    {
preNode = preNode->next; 
    }
if (NULL == preNode->next)
    {
/*删除节点不存在*/
return NULL; 
    }
if (value == preNode->next->getValue())
    {
/*删除节点*/
deleteNode = preNode->next; 
preNode->next = preNode->next->next; 
    }
  }
return deleteNode;
}




int LinkedList::lengthLinkedList(void)
{
Node* tmp = this->head;
int len_list = 0;
while (NULL!=tmp)
  {
len_list++;
tmp = tmp->next;
  }
return len_list;
}


int *values = NULL;
int* LinkedList::printLinkedList(void)
{
Node* tmp = this->head;
values = new int[this->lengthLinkedList()];
int index = 0;
while (NULL!=tmp)
  {
values[index] = tmp->getValue();
tmp = tmp->next;
index++;
  }
return values;
}








void LinkedList::printValues(void)
{
std::cout << "打印输出链表：";
int *values = this->printLinkedList();
int len_list = this->lengthLinkedList();
int index = 0;
for (; index < len_list; index++)
  {
if ((index + 1) != len_list)
    {
std::cout << values[index] << "->";
    }
else
    {
std::cout << values[index];
    }
  }
std::cout << std::endl;
}

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2.链表测试文件：testLinkedList.cpp

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// LinkedListC++.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//




/*
作者：文方俊
日期：2020年11月18日 
*/
#include "stdafx.h"


#include "Node.h"


#include <cstdlib>   
/*system("pause");*/
#include <iostream>
using namespace std;




#include "LinkedList.h"


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
Node* node = new Node(123);
std::cout << "Node.value = " << node->getValue()<< std::endl;
delete node;


/*定义新链表*/
LinkedList* list = new LinkedList;
/*在新链表中插入值*/
list->insertNode(1);
list->insertNode(2);
list->insertNode(3);
list->insertNode(4);


for (int i = 10; i < 20; i++)
list->insertNode(i);


std::cout << "LinkedList length = " << list->lengthLinkedList() << std::endl;
std::cout << "int(NULL) = " << int(NULL) << std::endl;


/*打印输出链表*/
list->printValues();


/*删除节点*/
std::cout << "删除节点1" << std::endl;
list->deleteNode(1);
std::cout << "删除节点10" << std::endl;
list->deleteNode(10); 
std::cout << "删除节点19" << std::endl;
list->deleteNode(19); 


/*打印输出链表*/
list->printValues();




system("pause");
/*
system()是调用DOS系统命令和shell命令; 
"pause"即DOS命令集合中的暂停命令；
说明：
void system(char *cmd);
参数cmd，DOS命令，如Pause, cls
返回值：无。
在VC 6.0下，要添加如下的头文件！
#include <stdlib.h> */
return 0;
}

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程序打印输出结果如下图所示，

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未完待续，下一篇继续讲解动态链表的C#语言实现。。。

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