数据结构与算法-实验二单链表

理解单链表的定义掌握单链表的检索、插入、删除等算法的实现； 实现单链表完成线性表的基本操作： 初始化线性表、清空线性表、求线性表长度、检查线性表是否为空、遍历线性表、从线性表中查找元素、从线性表中查找与给定元素值相同的元素在线性表中的位置、插入元素、删除元素。 单链表是一种基础的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。在单链表中，数据的存取不是通过数组下标的方式，而是通过节点间的指针链接来实现。这个实验的目标是理解和熟练掌握单链表的操作，包括检索、插入和删除等算法。 实验的具体任务涵盖了线性表的各种基本操作： 1. **初始化线性表**：创建一个空链表，通常通过一个头节点（head）来实现，头节点不存储实际数据，但指向链表的第一个元素。 2. **清空线性表**：将链表的所有节点删除，通常通过遍历链表并逐个释放节点内存，最后将头节点指向空指针实现。 3. **求线性表长度**：计算链表中节点的数量，可以通过遍历链表计数实现。 4. **检查线性表是否为空**：检查头节点的下一个节点是否为空，若为空则表示链表为空。 5. **遍历线性表**：从头节点开始，按顺序访问每个节点，可以使用递归或非递归方法实现。 6. **从线性表中查找元素**：遍历链表寻找指定值的节点，返回其位置。 7. **查找与给定元素值相同的元素在线性表中的位置**：同样遍历链表，找到第一个与给定值相等的节点，返回其位置。 8. **插入元素**：在指定位置插入新的节点，需要调整插入点及其前后节点的指针关系。 9. **删除元素**：找到要删除的节点，修改其前驱节点的指针使其指向后继节点，然后释放被删除节点的内存。 实验代码中，`List.h`定义了一个抽象基类`List`，其中包含了各种操作的纯虚函数，如`clear()`、`empty()`、`size()`等，这意味着任何继承自`List`的类都必须实现这些方法。`linkList`类实现了`List`接口，并提供了具体的单链表操作实现。`linkList`类内部包含一个私有结构`Node`用于表示链表节点，以及头节点`head`和尾节点`tail`指针，还有一个当前链表长度`curLength`。 `LinkList.h`文件中还定义了一些辅助方法，如`getPosition(int i)`用于获取指定索引位置的节点，`traverseRecursive()`、`traverseNonRecursive1()`、`traverseNonRecursive2()`和`traverseNonRecursive3()`用于不同方式的链表遍历，以及`inverse()`方法用于反转链表。此外，还有如`headCreate()`和`tailCreate()`用于创建头节点和尾节点，`outPut()`用于输出链表内容，`prior(const T &value)const`用于查找给定元素的前一个元素，`Union(linkList<T> * lb)`用于合并两个链表等。 实验中提供的这些操作涵盖了单链表的基本操作，通过编写和实现这些操作，学生可以深入理解链表的工作原理以及如何用C++进行链表的动态管理。同时，这也是对数据结构与算法基础理论的实践应用，对于提升编程能力和算法思维能力大有裨益。