c++实现单链表

用c++实现单链表，单链表的每个结点的地址存放在其直接前驱结点的指针域中。其中第一个结点没有前驱结点，因此需要一个头指针指向第一个节点，便于我们对整个链表进行操作；这里的单链表的最后一个节点的指针域存放的是头结点的地址。 单链表不能随意存取，必要的时候我们可以通过已知结点的指针域不断遍历从而获取我们要的结点。 ### C++ 实现单链表知识点详解 #### 一、单链表概念及特性 单链表是一种线性数据结构，其中元素不是在内存中连续存储的，而是通过每个元素中的链接来连接整个序列。每个元素（也称为节点）包含两部分：数据部分和链接部分。数据部分用于存储节点的实际数据，而链接部分则包含指向下一个节点的指针。单链表具有以下特点： - **非连续存储**：节点可以存储在内存中的任意位置。 - **动态分配**：节点可以在运行时动态创建或删除。 - **单向链接**：每个节点只包含指向其后继节点的链接。 - **头指针**：通常需要一个额外的头指针来指向链表的第一个节点，以便进行各种操作。 - **访问限制**：链表中的元素只能顺序访问，无法像数组那样随机访问。 #### 二、C++代码解析与解释 根据提供的部分代码，我们可以分析出以下关键知识点： ##### 2.1 类定义 - **`CNode` 类**：代表单链表中的一个节点。 - `int data;`：存储节点的数据。 - `CNode *next;`：指向下一个节点的指针。 - **`CList` 类**：代表单链表本身。 - `CNode *head;`：指向链表头节点的指针。 - 多个成员函数用于实现链表的基本操作。 ##### 2.2 创建链表 - `void Create();`：用户输入数据创建链表。 - 使用 `CNode *p, *q;` 两个指针，其中 `p` 用来指向当前节点，`q` 用来创建新节点。 - 用户输入数据时，将新节点的数据赋值给 `q->data`，然后将 `q` 挂在 `p` 的后面，并将 `p` 移动到 `q` 的位置，准备插入下一个节点。 - 输入结束条件为 `Ctrl + Z`，表示停止输入。 ##### 2.3 显示链表 - `void Display() const;`：遍历链表并显示所有节点的数据。 - 从 `head->next` 开始遍历，直到 `p` 为 `NULL` 结束。 ##### 2.4 销毁链表 - `~CList();`：析构函数用于释放链表中所有节点占用的内存空间。 - 使用循环，每次迭代释放当前头节点，并将 `head` 更新为其下一个节点，直到 `head` 变为 `NULL`。 ##### 2.5 获取链表长度 - `int getlen() const;`：返回链表中节点的数量。 - 遍历链表，每遇到一个节点，长度加一。 ##### 2.6 判断链表是否为空 - `bool isEmpty() const;`：判断链表是否为空。 - 如果 `head->next` 为 `NULL`，表示链表为空。 ##### 2.7 查找节点 - `bool Find(const int e) const;`：查找是否存在指定数据的节点。 - 从 `head->next` 开始遍历，直到找到数据为 `e` 的节点或者遍历完链表。 ##### 2.8 获取指定索引的节点 - `CNode* GetNode(int i) const;`：返回链表中第 `i` 个节点的指针。 - 如果索引越界，则抛出异常。 - 从 `head` 开始，移动指针 `i` 次。 ##### 2.9 插入节点 - `void Insert(int i, const int e);`：在链表中的第 `i` 个位置插入一个值为 `e` 的新节点。 - 特殊处理第一个位置的插入。 - 其他位置的插入需要先找到第 `i-1` 个节点，然后将新节点插入到该节点之后。 ##### 2.10 删除节点 - `void Delete(const int e);`：删除链表中值为 `e` 的节点。 - 首先确认链表中存在值为 `e` 的节点。 - 使用两个指针定位待删除节点，并调整指针关系删除该节点。 ##### 2.11 反转链表 - `void Reverse();`：反转链表中的节点顺序。 - 需要确定链表非空。 - 使用双指针技术，从两端开始交换节点数据，直到中间相遇。 #### 三、总结 以上介绍了如何使用 C++ 实现单链表的基本概念、类的设计以及常用操作。通过这些操作，可以方便地在程序中管理和使用单链表，满足实际应用的需求。对于初学者来说，掌握这些基本操作对于深入理解数据结构非常重要。