C++单向链表

分类：C&C++作者：大鱼BIGFISH

之前用C语言编过链表，这几天突然想用C++编一下链表，搞了大半天才搞出来，所以就赶紧整理一下记录下来，省的万一时间长了找不到代码哈哈。

一、链表代码

1、Node.h文件代码

#pragma once
class Node
{
public:
	int ID;
	char alph;
	Node* next;

	Node(int ID,char alph);
	~Node();
private:

};

Node::Node(int ID,char alph)	//初始化内部数据
{
	this->ID=ID;
	this->alph=alph;
	this->next=NULL;
}

Node::~Node()
{
}

2、List.h文件代码

#pragma once
#include<iostream>
#include "Node.h"
using namespace std;
class List
{
public:
	Node* head;		//定义头指针
	List();
	~List();
	void Add(Node* Node);
	void Print();
	void Delete(int ID);
	void Modify(int ID);
	void Query(int ID);
	void Insert(Node* node, int ID);
	void Swap(int ID1,int ID2);
	void Sort();

private:

};

List::List()
{
	head=NULL;
}

List::~List()	//将分配的内存释放掉
{
	if (head==NULL)return;
	Node* p=head,*previous;
	while (p->next!=NULL)
	{
		previous=p;
		p=p->next;
		delete previous;
	}
	delete p;
	//delete head;	//此时的head指针已经为空，所以不用释放内存
}

void List::Add(Node* node)
{	
	Node* current=head;	//将current指针指向头节点
	if (head==NULL)
	{
		head=node;
	}
	else
	{
		while (current->next!=NULL)	//判断是否到达末尾
		{
			current=current->next;
		}
		current->next=node;
	}
}

//打印结果
void List::Print()
{
	if (head==NULL)return;
	Node* current=head;
	while (current!=NULL)
	{
		cout<<current->ID<<" "<<current->alph<<endl;
		current=current->next;
	}
	cout<<endl;
}

//在指定位置插入节点
void List::Insert(Node* node,int ID)
{
	if (head==NULL)
	{
		cout<<"链表为空！"<<endl;
		return;
	}
	bool flag=false;
	Node* current=head,*p1=head,*p2=head;	//定义三个指针记录连续的三个节点位置
	while (current!=NULL)
	{
		if (current->ID==ID)
		{
			if (current==head)	//头结点
			{
				head=node;
				node->next=current;
				flag=true;
				break;
			}
			else
			{
				p1->next=node;
				node->next=current;
				flag=true;
				break;
			}
		}
		p1=current;
		current=current->next;
	}

	if (flag==false)
	{
		cout<<"未找到符合条件的ID"<<endl;
	}
}

//删除指定节点
void List::Delete(int ID)
{
	if (head==NULL)
	{
		cout<<"链表为空！"<<endl;
		return;
	}
	bool flag=false;
	Node* current=head,*p2=head;	//定义三个指针记录连续的三个节点位置
	while (current!=NULL)
	{
		if (current->ID==ID)
		{
			if (current==head)	//头结点
			{
				current=current->next;
				head=current;
				flag=true;
				delete p2;
				break;
			}
			else if(current->next==NULL)	//尾节点
			{
				p2->next=NULL;
				flag=true;
				delete current;
				break;
			}
			else     //中间节点
			{
				current=current->next;
				p2->next=current;
				flag=true;
				delete p1;
				break;
			}
		}
		current=current->next;
		p2=p1;
		p1=current;
	}

	if (flag==false)
	{
		cout<<"未找到符合条件的ID";
	}
}

//修改指定节点的信息
void List::Modify(int ID)
{
	if (head==NULL)
	{
		cout<<"链表为空！"<<endl;
		return;
	}
	bool flag=false;
	Node* current=head;
	while (current!=NULL)
	{
		if (current->ID==ID)
		{
			cout<<"请输入要修改的内容:"<<endl;
			cin.clear();	//清除错误标志
			cin.sync();		//清空cin缓冲区内的数据
			cin>>current->alph;
			flag=true;
			break;
		}
		current=current->next;
	}

	if (flag==false)
	{
		cout<<"未找到符合条件的ID"<<endl;
	}
}

//查询指定的节点信息
void List::Query(int ID)
{
	if (head==NULL)
	{
		cout<<"链表为空！"<<endl;
		return;
	}
	bool flag=false;
	Node* current=head;
	while (current!=NULL)
	{
		if (current->ID==ID)
		{
			cout<<"查询结果如下:"<<endl;
			cout<<current->ID<<" "<<current->alph<<endl;
			flag=true;
			break;
		}
		current=current->next;
	}

	if (flag==false)
	{
		cout<<"未找到符合条件的ID"<<endl;
	}
}

//节点的交换，想法可能有点问题，代码写的有点长，总感觉笨笨的
void List::Swap(int ID1,int ID2)
{
	if (head==NULL)
	{
		cout<<"链表为空！"<<endl;
		return;
	}
	Node* p1=head,*prev1=head,*beh1;	//记录链表中连续的三个位置
	Node* p2=head,*prev2=head,*beh2;
	while (p1!=NULL)	//找到节点ID1的位置
	{
		beh1=p1->next;
		if (p1->ID==ID1)
		{
			break;
		}
		prev1=p1;
		p1=p1->next;
	}
	while (p2!=NULL)	//找到节点ID2的位置
	{
		beh2=p2->next;
		if (p2->ID==ID2)
		{
			break;
		}
		prev2=p2;
		p2=p2->next;
	}
	if (p1==NULL||p2==NULL)
	{
		cout<<"未找到符合条件的ID1或ID2,交换不能进行！"<<endl;
		return;
	}

	if (p1==head||p2==head)		//节点ID1或ID2为头结点时
	{
		if (p1==head&&p2!=beh1)
		{
			head=p2;
			p2->next=beh1;
			prev2->next=p1;
			p1->next=beh2;
		}
		else if(p2==beh1)
		{
			head=p2;
			p2->next=p1;
			p1->next=beh2;
		}
		else if(p1==beh2)
		{
			head=p1;
			p1->next=p2;
			p2->next=beh1;
		}
		else
		{
			head=p1;
			p1->next=beh2;
			prev1->next=p2;
			p2->next=beh1;
		}
	}
	else
	{
		if(p2==beh1)	//交换位置相邻
		{
			prev1->next=p2;
			p2->next=p1;
			p1->next=beh2;
		}
		else if(p1==beh2)
		{
			prev2->next=p1;
			p1->next=p2;
			p2->next=beh1;
		}
		else
		{
			prev1->next=p2;
			p2->next=beh1;
			prev2->next=p1;
			p1->next=beh2;
		}	
	}
}

//由小到大排序，这里的排序方法有些简单，但当时只想到了这个
void List::Sort()
{
	if (head==NULL)
	{
		cout<<"链表为空！"<<endl;
		return;
	}
	Node* p1=head,*p2=head->next,*temp;
	while (p1!=NULL)
	{
		while (p2!=NULL)
		{
			if (p2->ID<p1->ID)	//比较ID的大小
			{
				Swap(p2->ID,p1->ID);
				temp=p1;
				p1=p2;
				p2=temp;
			}
			p2=p2->next;
		}
		p1=p1->next;
		p2=p1->next;
		if (p2==NULL)
			break;
	}
}

3、mian.cpp文件代码

#include<iostream>
#include "Node.h"
#include "List.h"
using namespace std;

int main()
{
	int ID,INPUT;
	char alph;
	List list;	//定义链表
	cout<<"请输入数据，创建链表:"<<endl;
	while (cin>>ID>>alph)	//连续输入数据,直到遇到文件结束符或是输入错误才会结束
	{
		//cout<<ID<<" "<<alph<<endl;
		Node* node=new Node(ID,alph);	//使用new关键字返回的是一个指针类型
		list.Add(node);
	}
	cout<<"创建结果如下:"<<endl;
	list.Print();

	list.Sort();
	cout<<"首先进行排序,排序结果如下:"<<endl;
	list.Print();

	cout<<"请输入要进行交换的ID(形如* *):"<<endl;
	cin.clear();	//清除错误标志
	cin.sync();		//清空cin缓冲区内的数据
	cin>>ID>>INPUT;
	list.Swap(ID,INPUT);
	cout<<"交换结果如下:"<<endl;
	list.Print();

	cout<<"请输入要插入的数据(形如* *):"<<endl;
	cin.clear();	//清除错误标志
	cin.sync();		//清空cin缓冲区内的数据
	cin>>ID>>alph;
	Node* node=new Node(ID,alph);
	cout<<"请输入要插入的位置ID:"<<endl;
	cin.clear();	//清除错误标志
	cin.sync();		//清空cin缓冲区内的数据
	cin>>ID;
	list.Insert(node,ID);
	cout<<"插入结果如下:"<<endl;
	list.Print();

	cout<<"请输入要删除数据的ID:"<<endl;
	cin.clear();	//清除错误标志
	cin.sync();		//清空cin缓冲区内的数据
	cin>>ID;
	list.Delete(ID);
	cout<<"删除结果如下:"<<endl;
	list.Print();

	cout<<"请输入要修改数据的ID:"<<endl;
	cin.clear();	//清除错误标志
	cin.sync();		//清空cin缓冲区内的数据
	cin>>ID;
	list.Modify(ID);
	cout<<"修改结果如下:"<<endl;
	list.Print();

	cout<<"请输入要查询数据的ID:"<<endl;
	cin.clear();	//清除错误标志
	cin.sync();		//清空cin缓冲区内的数据
	cin>>ID;
	list.Query(ID);

	cout<<endl;
	return 0;
}

二、实现效果

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

三、小结

链表在C++中可能没有在C语言中那么重要，但是学习链表对于我来说主要是学习对指针的灵活运用，所以在本次编写链表的过程中这加深了我对指针的理解。也希望上面的内容对大家有所帮助，算是共勉吧。

原文地址：https://blog.csdn.net/dayuhaitang1/article/details/102310778

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