C++ 空链表插入数据的操作

Posted 2021-11-24 穿迷彩服的鲨鱼

空链表插入数据的操作

• 前言
• 一、那么往该链表的末尾添加一个节点的C++代码如下：
• 二、下面是在哦链表中找到第一个含有某值的节点并删除该节点的代码：
• 测试

---

前言

• 我们说链表是一种动态数据结构，是因为在创建链表时，无须知道链表的长度。
• 当插入一个节点时，我们只需要为新节点分配内存，然后调整指针的指向来确保新节点被链接到链表当中。
• 内存分配不是在链表创建时一次性完成的，而是每添加一个节点分配一次内存。
• 由于没有闲置的内存，链表的空间效率比数组高。

---

如果单向链表的定义如下

struct ListNode 
{
    int m_nValue;
    ListNode* m_pNext;
};

一、那么往该链表的末尾添加一个节点的C++代码如下：

void AddToTail(ListNode** pHead, int value)
{
    ListNode* pNew = new ListNode();
    pNew->m_nValue = value;
    pNew->m_pNext = nullptr;

    if (*pHead == nullptr)
    {
        *pHead = pNew;
    }
    else
    {
        ListNode* pNode = *pHead;
        while (pNode->m_pNext != nullptr)
        {
            pNode = pNode->m_pNext;
        }
        pNode->m_pNext = pNew;
    }
}

• 在上面的代码中，我们要特别注意函数的第一个参数pHead是一个指向指针的指针。
• 当我们往一个空链表中插入节点时，新插入的节点就是链表的头指针。
• 由于此时会改动头指针，因此必须把pHead参数设为指向指针的指针，否则除了这个函数pHead仍然是一个空指针。

---

• 由于链表中的内存不是一次性分配的，因而我们无法保证链表的内存和数组的一样是连续的。
• 因此，想要在链表中找到它的第i个节点，那么我么只能从头结点开始，沿着指向下一个节点的指针遍历链表，它的时间效率为O(n)。
• 而在数组中，我们可以根据下表在O(1)时间内找到第i个元素。

二、下面是在哦链表中找到第一个含有某值的节点并删除该节点的代码：

void RemoveNode(ListNode** pHead, int value)
{
    if (pHead == nullptr || *pHead == nullptr)
    {
        return;
    }

    ListNode* pToBeDeleted = nullptr;
    if ((*pHead)->m_nValue == value)
    {
        pToBeDeleted = *pHead;
        *pHead = (*pHead)->m_pNext;
    }
    else
    {
        ListNode* pNode = *pHead;
        while (pNode->m_pNext != nullptr && pNode->m_pNext->m_nValue != value)
        {
            pNode = pNode->m_pNext;
        }

        if (pNode->m_pNext != nullptr && pNode->m_pNext->m_nValue == value)
        {
            pToBeDeleted = pNode->m_pNext;
            pNode->m_pNext = pNode->m_pNext->m_pNext;
        }
    }

    if (pToBeDeleted != nullptr)
    {
        delete pToBeDeleted;
        pToBeDeleted = nullptr;
    }
}

---

测试

/*
* 我们说链表是一种动态数据结构，是因为在创建链表时，无须知道链表的长度。
* 当插入一个节点时，我们只需要为新节点分配内存，然后调整指针的指向来确保新节点被链接到链表当中。
* 内存分配不是在链表创建时一次性完成的，而是每添加一个节点分配一次内存。
* 由于没有闲置的内存，链表的空间效率比数组高。
*/
#include <iostream>
using namespace std;
/*
* 如果单向链表的定义如下
*/
struct ListNode 
{
    int m_nValue;
    ListNode* m_pNext;
};

/*
* 那么往该链表的末尾添加一个节点的C++代码如下：
*/
void AddToTail(ListNode** pHead, int value)
{
    ListNode* pNew = new ListNode();
    pNew->m_nValue = value;
    pNew->m_pNext = nullptr;

    if (*pHead == nullptr)
    {
        *pHead = pNew;
    }
    else
    {
        ListNode* pNode = *pHead;
        while (pNode->m_pNext != nullptr)
        {
            pNode = pNode->m_pNext;
        }
        pNode->m_pNext = pNew;
    }
}
/*
* 在上面的代码中，我们要特别注意函数的第一个参数pHead是一个指向指针的指针。
* 当我们往一个空链表中插入节点时，新插入的节点就是链表的头指针。
* 由于此时会改动头指针，因此必须把pHead参数设为指向指针的指针，否则除了这个函数pHead仍然是一个空指针。
*/

/*
* 由于链表中的内存不是一次性分配的，因而我们无法保证链表的内存和数组的一样是连续的。
* 因此，想要在链表中找到它的第i个节点，那么我么只能从头结点开始，沿着指向下一个节点的指针遍历链表，它的时间效率为O(n)。
* 而在数组中，我们可以根据下表在O(1)时间内找到第i个元素。
*/

/*
* 下面是在哦链表中找到第一个含有某值的节点并删除该节点的代码：
*/
void RemoveNode(ListNode** pHead, int value)
{
    if (pHead == nullptr || *pHead == nullptr)
    {
        return;
    }

    ListNode* pToBeDeleted = nullptr;
    if ((*pHead)->m_nValue == value)
    {
        pToBeDeleted = *pHead;
        *pHead = (*pHead)->m_pNext;
    }
    else
    {
        ListNode* pNode = *pHead;
        while (pNode->m_pNext != nullptr && pNode->m_pNext->m_nValue != value)
        {
            pNode = pNode->m_pNext;
        }

        if (pNode->m_pNext != nullptr && pNode->m_pNext->m_nValue == value)
        {
            pToBeDeleted = pNode->m_pNext;
            pNode->m_pNext = pNode->m_pNext->m_pNext;
        }
    }

    if (pToBeDeleted != nullptr)
    {
        delete pToBeDeleted;
        pToBeDeleted = nullptr;
    }
}

void Print(ListNode* pHead)
{
    ListNode* pNode = pHead;
    while (pNode!=nullptr)
    {
        cout << pNode->m_nValue << " ";
        pNode = pNode->m_pNext;
    }
}

int main()
{
    ListNode* pHead = nullptr;
    AddToTail(&pHead, 1);
    AddToTail(&pHead, 2);
    AddToTail(&pHead, 3);
    AddToTail(&pHead, 4);
    cout << "尾插后：";
    Print(pHead);

    cout << endl << endl;
    RemoveNode(&pHead, 2);

    cout << "删除节点2后：";
    Print(pHead);

    return 0;
}