【项目3 - 改造链表】
下面是一个建立动态链表的程序。阅读程序，然后按要求改造程序。
#include <iostream>
using namespace std;
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define N 5
typedef struct NODE
{
int data; //结点的数据
struct NODE *next; //指向下一结点
} Node;
Node *head=NULL; //将链表头定义为全局变量，以便于后面操作
void make_list(); //建立链表
void out_list(); //输出链表
int main( )
{
make_list();
out_list();
return 0;
}
void make_list()
{
int n;
Node *p;
printf("输入若干正数（以0或一个负数结束）建立链表：" );
scanf("%d", &n);
while(n>0) //输入若干正数建立链表，输入非正数时，建立过程结束
{
p=(Node*)malloc(sizeof(Node)); //新建结点
p->data=n;
p->next=head; //新建的结点指向原先的链表头
head=p; //链表头赋值为新建的节点，这样，新结点总是链表头
scanf("%d", &n); //输入下一个数，准备建立下一个结点
}
return;
}
void out_list()
{
Node *p=head;
printf("链表中的数据为：\n");
while(p!=NULL)
{
printf("%d ", p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return;
}
在上面的程序基础上定义下面的函数，实现相应的功能。
为简便起见，每编写一个函数，立刻在main函数中调用进行测试。
（1）编写make_list2()函数建立链表，使建立链表时，后输入的数据，将新输入的数字对应的结点放在链表末尾。若输入为3 5 2 9 4 7 0，建立的链表为：
[参考解答]
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define N 5
typedef struct NODE
{
int data; //结点的数据
struct NODE *next; //指向下一结点
} Node;
Node *head=NULL;
void make_list2(); //新结点始终在链表尾部
void out_list(); //输出链表
int main( )
{
make_list2();
out_list();
return 0;
}
void make_list2()
{
int n;
Node *p,*q; //p用于指向新建立的结点, q指向链表尾部
printf("输入若干正数（以0或一个负数结束）建立链表：\n");
scanf("%d", &n);
while(n>0)
{
p=(Node*)malloc(sizeof(Node));
p->data=n;
p->next=NULL;
if(head==NULL)
head=p;
else
q->next=p;
q=p;
scanf("%d", &n);
}
return;
}
void out_list()
{
Node *p=head;
printf("链表中的数据为：\n");
while(p!=NULL)
{
printf("%d ", p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return;
}
（2）编写函数void search(int x)，输出链表中是否有值为x的结点。
[参考解答]
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define N 5
typedef struct NODE
{
int data; //结点的数据
struct NODE *next; //指向下一结点
} Node;
Node *head=NULL;
void make_list2(); //新结点始终在链表尾部
void out_list(); //输出链表
void search(int x); //查找是否有值为x的结点
int main( )
{
int x;
make_list2();
out_list();
scanf("%d", &x); //测试中输入一个链表中有的数字
search(x);
scanf("%d", &x); //测试中输入一个链表中没有的数字
search(x);
return 0;
}
void make_list2()
{
int n;
Node *p,*q; //p用于指向新建立的结点, q指向链表尾部
printf("输入若干正数（以0或一个负数结束）建立链表：\n");
scanf("%d", &n);
while(n>0)
{
p=(Node*)malloc(sizeof(Node));
p->data=n;
p->next=NULL;
if(head==NULL)
head=p;
else
q->next=p;
q=p;
scanf("%d", &n);
}
return;
}
void out_list()
{
Node *p=head;
printf("链表中的数据为：\n");
while(p!=NULL)
{
printf("%d ", p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return;
}
void search(int x)
{
//查找是否有值为x的结点
Node *p=head;
while(p!=NULL&&p->data!=x)
{
p=p->next;
}
if(p!=NULL) //退出上一层循环一定是因为p->data==x
printf("在链表中有值为%d的结点\n", x);
else
printf("在链表中没有值为%d的结点\n", x);
return;
}
补充：
这个版本的search，只判断是否找到，有兴趣的同学，可以实现能输出有几个的版本
void search(int x)还可以重定义为bool search(int x)，让main函数根据返回值输出结果
对应能输出有几个的版本，重定义为int search(int x)，返回值是存在的个数，为0没有找到
（3）编写函数delete_first_node()，删除链表中的第一个结点。
[参考解答]
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define N 5
typedef struct NODE
{
int data; //结点的数据
struct NODE *next; //指向下一结点
} Node;
Node *head=NULL;
void make_list2(); //新结点始终在链表尾部
void out_list(); //输出链表
void delete_first_node(); //删除第一个结点
int main( )
{
make_list2();
out_list();
delete_first_node();
out_list();
return 0;
}
void make_list2()
{
int n;
Node *p,*q; //p用于指向新建立的结点, q指向链表尾部
printf("输入若干正数（以0或一个负数结束）建立链表：\n");
scanf("%d", &n);
while(n>0)
{
p=(Node*)malloc(sizeof(Node));
p->data=n;
p->next=NULL;
if(head==NULL)
head=p;
else
q->next=p;
q=p;
scanf("%d", &n);
}
return;
}
void out_list()
{
Node *p=head;
printf("链表中的数据为：\n");
while(p!=NULL)
{
printf("%d ", p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return;
}
void delete_first_node()
{
Node *p=head;
if (p!=NULL)
{
head = p->next;
free(p);
printf("删除了首结点.\n");
}
else
{
printf("空链表，不能删除.\n");
}
return;
}
（4）编写函数delete_node(int x)，删除结点值为x的结点。
[参考解答]
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define N 5
typedef struct NODE
{
int data; //结点的数据
struct NODE *next; //指向下一结点
} Node;
Node *head=NULL;
void make_list2(); //新结点始终在链表尾部
void out_list(); //输出链表
void delete_node(int x); //删除第一个结点
int main( )
{
make_list2();
out_list();
delete_node(3);
out_list();
return 0;
}
void make_list2()
{
int n;
Node *p,*q; //p用于指向新建立的结点, q指向链表尾部
printf("输入若干正数（以0或一个负数结束）建立链表：\n");
scanf("%d", &n);
while(n>0)
{
p=(Node*)malloc(sizeof(Node));
p->data=n;
p->next=NULL;
if(head==NULL)
head=p;
else
q->next=p;
q=p;
scanf("%d", &n);
}
return;
}
void out_list()
{
Node *p=head;
printf("链表中的数据为：\n");
while(p!=NULL)
{
printf("%d ", p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return;
}
void delete_node(int x)
{
Node *p,*q;
if (head==NULL)
printf("空链表，不能删除\n");
else
{
//要删除的恰是首结点（不排除连续有若干个结点值为x），
while(head!=NULL&&head->data==x)
{
p=head;
head=head->next;
free(p);
}
if(head!=NULL)
{
p=head;
q=p->next;
while(q!=NULL)
{
if(q->data==x)//q就是该删除的结点
{
p->next=q->next;
free(q);
}
else //q不该删除，继续考察下一个
{
p=q;
}
q=p->next; //总是p的下一个结点
}
}
}
return;
}
为充分测试，该程序运行了4次，所用的测试输入数据分别为：
5 2 9 9 7 11 3 0
3 5 2 9 9 7 11 0
3 5 2 9 3 9 7 11 0
3 3 3 3 3 3 3 0
（5）编写make_list3()函数建立链表，使建立链表时，使结点中的数据呈现升序。若输入为3 5 2 9 4 7 0，建立的链表为：
[参考解答]
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define N 5
typedef struct NODE
{
int data; //结点的数据
struct NODE *next; //指向下一结点
} Node;
Node *head=NULL;
void make_list3(); //建立有序链表，各结点由小到大
void out_list(); //输出链表
int main( )
{
make_list3();
out_list();
return 0;
}
void make_list3()
{
int n;
Node *t,*p,*q; //p用于指向新建立的结点, q指向链表尾部
printf("输入若干正数（以0或一个负数结束）建立链表：\n");
scanf("%d", &n);
while(n>0)
{
t=(Node*)malloc(sizeof(Node));
t->data=n;
t->next=NULL;
if(head==NULL) //是空链表，p作为第一个结点即可
head=t;
else //插入p结点后，各结点应该保持有序
{
if(n<=head->data) //新加入的结点应该为首结点
{
t->next=head;
head=t;
}
//应该找到合适的位置后，将结点插入
//此时，链表中至少已经有一个结点，且插入结点不是首结点
else
{
p=head;
q=p->next; //p与q相邻，p更靠近q，插入位置将在p和q之间
while(q!=NULL&&n>q->data) //链表没有完且p结点比n小，一直往后找
{
p=q;
q=p->next;
}
if(q==NULL) //q为null，作为最后一个结点直接插入到p后即可
{
p->next = t;
}
else //t插入到p和q之间
{
t->next=q;
p->next=t;
}
}
}
scanf("%d", &n);
}
return;
}
void out_list()
{
Node *p=head;
printf("链表中的数据为：\n");
while(p!=NULL)
{
printf("%d ", p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return;
}
（6）编写函数void insert(int x)，将值为x的结点插入到由make_list3建立起来的有序链表中。
[参考解答]
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define N 5
typedef struct NODE
{
int data; //结点的数据
struct NODE *next; //指向下一结点
} Node;
Node *head=NULL;
void make_list3(); //建立有序链表，各结点由小到大
void out_list(); //输出链表
void insert(int x); //将值为x的结点插入到有序链表中，使仍有序
int main( )
{
make_list3();
out_list();
insert(5);
out_list();
return 0;
}
void make_list3()
{
int n;
Node *t,*p,*q; //p用于指向新建立的结点, q指向链表尾部
printf("输入若干正数（以0或一个负数结束）建立链表：\n");
scanf("%d", &n);
while(n>0)
{
t=(Node*)malloc(sizeof(Node));
t->data=n;
t->next=NULL;
if(head==NULL) //是空链表，p作为第一个结点即可
head=t;
else //插入p结点后，各结点应该保持有序
{
if(n<=head->data) //新加入的结点应该为首结点
{
t->next=head;
head=t;
}
//应该找到合适的位置后，将结点插入
//此时，链表中至少已经有一个结点，且插入结点不是首结点
else
{
p=head;
q=p->next; //p与q相邻，p更靠近q，插入位置将在p和q之间
while(q!=NULL&&n>q->data) //链表没有完且p结点比n小，一直往后找
{
p=q;
q=p->next;
}
if(q==NULL) //q为null，作为最后一个结点直接插入到p后即可
{
p->next = t;
}
else //t插入到p和q之间
{
t->next=q;
p->next=t;
}
}
}
scanf("%d", &n);
}
return;
}
void insert(int x) //将值为x的结点插入到有序链表中，使仍有序
{
Node *t,*p,*q; //p用于指向新建立的结点, q指向链表尾部
t=(Node*)malloc(sizeof(Node));;
t->data=x;
t->next=NULL;
if(head==NULL) //是空链表，p作为第一个结点即可
head=t;
else //插入p结点后，各结点应该保持有序
{
if(x<=head->data) //新加入的结点应该为首结点
{
t->next=head;
head=t;
}
//应该找到合适的位置后，将结点插入
//此时，链表中至少已经有一个结点，且插入结点不是首结点
else
{
p=head;
q=p->next; //p与q相邻，p更靠近q，插入位置将在p和q之间
while(q!=NULL&&x>q->data) //链表没有完且p结点比n小，一直往后找
{
p=q;
q=p->next;
}
if(q==NULL) //q为null，作为最后一个结点直接插入到p后即可
{
p->next = t;
}
else //t插入到p和q之间
{
t->next=q;
p->next=t;
}
}
}
return;
}
void out_list()
{
Node *p=head;
printf("链表中的数据为：\n");
while(p!=NULL)
{
printf("%d ", p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return;
}
（6）另解
实际上，从程序整体上看，makelist3()可以直接调用insert(int x)实现，这样写出的程序合乎工程上的原则。这启示我们，用函数组织程序结构，应该成为一种意识。
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define N 5
typedef struct NODE
{
int data; //结点的数据
struct NODE *next; //指向下一结点
} Node;
Node *head=NULL;
void make_list3(); //建立有序链表，各结点由小到大
void out_list(); //输出链表
void insert(int x); //将值为x的结点插入到有序链表中，使仍有序
int main( )
{
make_list3();
out_list();
insert(5);
out_list();
return 0;
}
void make_list3()
{
int n;
printf("输入若干正数（以0或一个负数结束）建立链表：\n");
scanf("%d", &n);
while(n>0)
{
insert(n);
scanf("%d", &n);
}
return;
}
void insert(int x) //将值为x的结点插入到有序链表中，使仍有序
{
Node *t,*p,*q; //p用于指向新建立的结点, q指向链表尾部
t=(Node*)malloc(sizeof(Node));;
t->data=x;
t->next=NULL;
if(head==NULL) //是空链表，p作为第一个结点即可
head=t;
else //插入p结点后，各结点应该保持有序
{
if(x<=head->data) //新加入的结点应该为首结点
{
t->next=head;
head=t;
}
//应该找到合适的位置后，将结点插入
//此时，链表中至少已经有一个结点，且插入结点不是首结点
else
{
p=head;
q=p->next; //p与q相邻，p更靠近q，插入位置将在p和q之间
while(q!=NULL&&x>q->data) //链表没有完且p结点比n小，一直往后找
{
p=q;
q=p->next;
}
if(q==NULL) //q为null，作为最后一个结点直接插入到p后即可
{
p->next = t;
}
else //t插入到p和q之间
{
t->next=q;
p->next=t;
}
}
}
return;
}
void out_list()
{
Node *p=head;
printf("链表中的数据为：\n");
while(p!=NULL)
{
printf("%d ", p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return;
}
