链表及其各种函数操作的实现方法

Posted 2020-08-20 禾小白

代码中主要实现了下面四个操作：

下面几种操作都是线性操作，算法复杂度都是O（n）；

1. 链表插入默认是按关键字大小插入链表的，所以最后得到的结果是从大到小排好序的，分三种情况（1）链表为空（2）插入的点最小，插在链表最前面；（3）插入链表中间;(4)插入链表结尾。
2. 链表删除是在链表中找到要删除的关键字，然后删除该节点，如果有两个以上，只删一个。如果没有就返回。删除操作必须释放删除结点所申请的内存：
3. 查找最大理论上就是最后一个，查找最小理论上就是第一个结点。但是我为了通用性写成了遍历整个链表查找最大和最小的结点。（如果找最小直接返回第一个节点算法复杂度为O（1））
4. 打印链表，从头到尾打印链表。

 

主函数中我一函数运行时间为种子生成了一个随机数组，然后一个一个插入链表。

 

  1 #include<iostream>
  2 #include<time.h>
  3 using namespace std;
  4 #define N 100
  5 struct list{
  6     int val;
  7     list* next;
  8 };
  9 list *temp=NULL,*head=NULL;
 10 int insertlist(int data){
 11     temp=new list;//临时结点保存要插入的值，
 12                   //每次重新申请空间，因为在外面定义，全局变量
 13                   //所以不用担心申请的空间在函数结束时被系统销毁
 14     temp->val=data;
 15     if(head==NULL){//如果链表中没有值的时候
 16         temp->next=NULL;
 17         head=temp;
 18         return 0;
 19     }
 20     list* node=new list;//记录用来与插入值对比的下一个节点,
 21                         //必须新申请空间，因为指向地址不停在变，
 22                         //不申请的话头指针所指向地址也跟着变
 23                         //局部变量，函数返回时自动销毁所申请内存
 24     list* nodelast;//记录node上一个节点,可以不用申请新内存
 25     node=head;
 26     while(node){
 27         if(data<head->val){//如果插入第一个
 28             temp->next=head;//把当前头节点的地址赋给临时变量的下一个
 29             head=temp;//把头指针换为新结点
 30             return 0;
 31         }
 32         else if(data<node->val){//如果在中间插入
 33             temp->next=node;
 34             nodelast->next=temp;//node上一个节点指向新插入的节点
 35             return 0;
 36         }
 37         else{
 38             nodelast=node;
 39             node=node->next;
 40         }
 41     }
 42     temp->next=NULL;//在最后插入
 43     nodelast->next=temp;
 44     return 0;
 45 }
 46 int deletelist(int data)
 47 {
 48     if(head==NULL)
 49     {
 50         cout<<"链表为空"<<endl;
 51         return 0;
 52     }
 53     if(head->val==data)
 54     {
 55         list *t=NULL;
 56         t=head;
 57         head=head->next;
 58         delete t;
 59         return 0;
 60     }
 61     temp=new list;
 62     temp=head;
 63     while(temp->next)
 64     {
 65         if(temp->next->val==data)
 66         {
 67             list *t=NULL;
 68             t=temp->next;
 69             temp->next=temp->next->next;
 70             delete t;
 71             return 0;
 72         }
 73         temp=temp->next;
 74     }
 75     cout<<"链表中没有"<<data<<endl;
 76     return 0;
 77 }
 78 int findmax()
 79 {
 80     int max=0;
 81     if(head==NULL)
 82     {
 83         cout<<"链表为空"<<endl;
 84         return 0;
 85     }
 86     temp=new list;
 87     temp=head;
 88     while(temp)
 89     {
 90         if(temp->val>max){
 91             max=temp->val;
 92         }
 93         temp=temp->next;
 94     }
 95     return max;
 96 }
 97 int findmin()
 98 {
 99     int min=65565;
100     if(head==NULL)
101     {
102         cout<<"链表为空"<<endl;
103         return 0;
104     }
105     temp=new list;
106     temp=head;
107     while(temp)
108     {
109         if(temp->val<min){
110             min=temp->val;
111         }
112         temp=temp->next;
113     }
114     return min;
115 }
116 int printlist()
117 {
118     list* node=new list;//子
119     node=head;
120     while(node){
121         cout<<node->val;
122         if(node->next)
123             cout<<"->";
124         node=node->next;
125     }
126     cout<<endl;
127     return 0;
128 }
129 int main()
130 {
131     int number[N],j,t;
132     for(int i=0;i<N;i++)
133         number[i]=i;
134     srand((unsigned)time(NULL));
135     for(int i=0;i<N;i++)//随机生成1到N的数组
136     {
137         j=rand()%N;
138         t=number[i];
139         number[i]=number[j];
140         number[j]=t;
141     }
142     cout<<"插入前：";
143     for(int i=0;i<N;i++)
144     {
145         cout<<number[i];
146         if(i<N)
147             cout<<"->";
148     }
149     cout<<endl<<endl<<"插入后：";
150     for(int i=0;i<N;i++)
151     {
152         insertlist(number[i]);
153     }
154     deletelist(99);
155     deletelist(0);
156     printlist();
157     cout<<endl<<endl<<"链表中最大值为："<<findmax()<<endl;
158     cout<<endl<<endl<<"链表中最小值为："<<findmin()<<endl;
159     return 0;
160 }