鍊錶操作練習

本小題請務必重視，綜合了各種鍊錶操作（各種考試考題），可以做成乙個比較完整的工程，請設計測試程式進行測試，務必自己編寫**。

1．針對帶表頭結點的單鏈表，試編寫下列函式。

(1) 建立函式create：根據一維陣列a[n]建立乙個單鏈表，使單鏈表中各元素的次序與a[n]中各元素的次序相同，要求該程式的時間複雜性為o(n)。

(2) 定位函式locate：在單鏈表中尋找第i個結點。若找到，則函式返回第i個結點的位址；若找不到，則函式返回null。

(3) 求最大值函式max：通過一趟遍歷在單鏈表中確定值最大的結點。

(4) 統計函式number：統計單鏈表中具有給定值x的所有元素。

(5) 倒置函式reverse: 倒置線性表中元素的順序。

(6) 整理函式tidyup：在非遞減有序的單鏈表中刪除值相同的多餘結點。

(7) 合併兩個鍊錶mergelists: 輸入的鍊錶按照其元素順序從小到大排序，輸出的鍊錶也要求按照元素的大小順序排列。

注：認真完成上面的題目可以快速入門鍊錶操作。本文給出的**示例是博主的課堂練習，只考慮了相關功能的實現，有些細節的處理不夠完善，不建議讀者直接複製使用，希望讀者閱讀過程中思考這些問題。

先來分析一下這個題目涉及的鍊錶操作技術：

create/mergelists（（末尾）插入）

locate/max/number（遍歷）

reversetidyup（刪除）

可以看出，這七個題涉及的操作無非是線性表的增刪查改，附上**：

#include
using namespace std;
template  class link 
link
(link* nextval =
null)}
;template 
void
lprint
(link
*l)	cout <<
">"
<< endl;
}template 
link
*create
(e *a,
int n)
return head;
}template 
link
*locate
(link
*head,
const
int index)
return
null;}
template 
link
*max
(link
*head)
return temp;
}template 
intnumber
(link
*head,
const e& value)
return num;
}template 
void
reverse
(link
*head)
curr->next = pre;
head->next = curr;}}
template 
void
tidyup
(link
*head)}}
template 
void
listmerge
(link
*head1, link
* head2, link
*head3)
else
curr3 = curr3->next;}if
(curr1 !=
null
)		curr3->next = curr1;
if(curr2 !=
null
)		curr3->next = curr2;
}int
main()
;int b=
;int c=
;	link<
int>
*p =
create
(a,10);
lprint
(p);
link<
int>
*p1 =
locate
(p,11);
if(p1 !=
null
)		cout << p1->element << endl;
link<
int>
*p2 =
max(p);if
(p2 !=
null
)		cout << p2->element << endl;
cout <<
"the total number of 32 is "
<<
number
(p,32
)<< endl;
reverse
(p);
lprint
(p);
tidyup
(p);
lprint
(p);
p =create
(b,10);
p1 =
create
(c,10);
link<
int>
*p5 = new link<
int>
;listmerge
(p, p1, p5)
;lprint
(p5)
;system
("pause");
}

注：這裡不得不提一下，第6題讀者只需將它當做當做remove函式練習即可，它並不能真正意義上實現tidyup，只是本示例**為了達到這種效果，故意湊了乙個陣列。

實現鍊錶倒置的思路很簡單，只需將當前結點curr的next指標修改為指向當前結點的前乙個結點即可。

由於單鏈表每個結點只能儲存下乙個結點的位址，而不知道上乙個結點的位址，所以我們需要乙個指標pre儲存當前結點前乙個指標的位址。

但是只用兩個指標是無法完成整個鍊錶的倒置的，當我們將curr->next修改為pre後，我們就丟失了原來curr->next中儲存的當前結點的下乙個結點的位址，這樣就無法遍歷後面的鍊錶了。

所以在修改curr->next之前，我們需要使用post指標將當前結點的下乙個結點的位址儲存下來。當完成curr->next指標的修改後，我們就將當前位置向後移動乙個結點，即將curr指標指向post。相應的依次維護pre和post指標完成鍊錶的遍歷。

博主比較懶，不想繪圖，就在網上找了乙個鍊錶轉置操作的**。

//鍊錶轉置
template 
void
reverse
(link
*head)
curr->next = pre;
head->next = curr;
}}

下面我們來看mergelists函式，有點演算法基礎的讀者可以一眼看出，這個函式就是歸併排序（mergesort）的合併操作。具體思路是：對於兩個有序的線性表a和b，每次將a和b中最小的元素從原表中『刪除』，放入空線性表c中。因為a和b原先就是有序遞增的，a和b中的第乙個元素分別是a和b表中的最小值，所以找a和b中所有元素的最小值就可以轉化為比較a和b表中第乙個元素的大小，較小的那乙個即為所有元素的最小值。重複上述過程直到a或b中有乙個表為空，此時，還未空的那乙個表的剩餘元素均大於表c中的元素且是有序的，我們只要將這些元素全部複製到表c中即可。

template 
void
listmerge
(link
*head1, link
* head2, link
*head3)
else
curr3 = curr3->next;}if
(curr1 !=
null
)//由於是鍊錶，我們只需將指標指向修改一下即完成'元素複製'
curr3->next = curr1;
if(curr2 !=
null
)		curr3->next = curr2;
}

同樣，附上歸併排序**。

ps：如果讀者對於線性表adt以及c++模板不熟悉的可以參考博主的另一篇博文

線性表（一）從線性表adt到鍊錶。裡面還有鍊錶insert操作的**。

鍊錶操作練習

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鍊錶常見操作練習

棧的操作練習（鍊錶）

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