C++基础5:链表

数组就像一个容器,它的大小是不可调节的(即需提前声明数组大小,中途不能修改数组大小[即随时调节]),这一点很令人头疼,因为假如你买了一个很大的容器,却用来盛较少的东西,你会感到很浪费,假如你换一个小容器,它又放不下许多东西。

链表的出现,解决了这个问题,他将按需要的大小在堆区动态”的申请一段内存空间(改空间就称为链表的节点),可以按要求不断的申请许多节点,然后将申请的链表的节点根据需要逻辑的连接起来,组成链表。排在第一位的节点称为头结点,最后一位叫做尾节点。那么怎么将所有的节点逻辑的连接起来呢,很简单,只需要在节点中保存下一个节点的指针(内存地址),这样,我们通过一个节点就可以找到链表中的任意节点(通过节点中保存的下个节点指针一个一个往后找,直到找到想要的节点,这种查找效率肯定不高,如果追求效率的话就应该使用STL模版里的容器和算法替代自己些的链表)。那么我们需要查找想要的节点就必须知道一个节点,这样才能往后找,所以这个节点就是头结点,我们可以根据需要在程序中永久的保存一个头结点的指针,这样我们就知道头结点的位置,先找到头结点,然后再往后找需要的节点。

好了,说了这么多链表的内容,那么下面就应该开始把上面的内容转换成程序需要的数据:

题外知识:在c++中结构和类是相同的,唯一不同的是结构体的成员默认为公有成员,而类的成员默认为私有成员。那么为什么要使用类和结构这两个关键字来做同样的事情呢?这是因为C语言时代的结构体没有类方法,功能单一,不能进行数据的封装和成员的继承,所以c++的创始人Bjame Stroustrup创造了高级的结构体------

首先是节点,节点可以使用类也可以使用结构来定义,这里我们就使用类来定义一个Book节点(Node),按照需要在Book节点中声明一个下个节点的指针*next。

[cpp] 
class Book  
{  
    public:  
    int index;  
    int num;  
    float price;  
    Book *next;  
};  

然后,我们根据需要声明一个头结点的指针Book *pHead;

这里有个问题,怎么给节点的下个节点的指针 *next赋值,我们在创建一个节点的时候不可能知道下一个节点的指针,所以只有一个办法,就是将当前创建的节点1指针保存起来,然后在创建下一个节点2的时候,然后将下一个节点2指针赋值给保存起来的节点1的下一个节点指针,这样就能将节点逻辑的连接在一起了。所以这里我们需要声明一个指针来保存当前创建的节点的指针Book *pOld;当然,还需要声明一个当前创建的节点指针Book *pNew

这样使用一个节点Book,和三个指针就可以构成一个单向的链表了,赶紧贴出代码:

首先是创建节点的方法:

[cpp] 
void CLinkedListAppDlg::CreateBookNode(int Num,float price)  
{  
  pNew=new Book();  
  pNew->num=Num;  
  pNew->price=price;  
  if(pHead==NULL)  
  {  
    pHead=pNew;//将创建的第一个book指针赋给头指针,方便查找链表  
    pNew->index=1;  
          
  }  
  if(pOld!=NULL)  
  {  
    pOld->next=pNew;//将这个节点的指针赋值给上一个节点的next指针  
    pNew->index=pOld->index+1;  
  }  
  pOld=pNew;//保存这一个节点的指针  
}  

然后根据书号,查找节点方法:

[cpp]
CLinkedListAppDlg::Book *CLinkedListAppDlg::GetBookNode(int bookNum)  
{  
    Book *pbooker=pHead;//找到链表的头  
    while(pbooker)  
    {  
        if(pbooker->num==bookNum)  
        {  
            return pbooker;  
        }  
        pbooker=pbooker->next;  
    }  
    return NULL;  
}  

根据书号,删除节点(这里注意了:删除第一个节点和删除中间节点是不同的情况,分开来实现,看代码注释):

[cpp] 
bool CLinkedListAppDlg::DelBookNode(int bookNum)  
{  
    if(pHead==NULL)  
      return false;  
    Book *pbacker=0;  
    Book *pbooker=pHead;//找到链表的头  
    //如果第一个就是要删除的对象 那么将第二个的指针作为头指针  
    if(pbooker->num==bookNum)  
    {  
        pHead=pbooker->next;  
        if(pHead==NULL)  
        {  
            //说明只有一个节点 需要把pOld指针也释放  
            pOld=NULL;  
        }  
        delete pbooker;  
        return true;  
    }  
      
    //如果不是第一个,那么就要循环的找剩余的待删匹配对象,找到后将该待删对象  
    //的前一个对象和后一个对象连接起来  
    while(pbooker)  
    {  
        if(pbooker->next==NULL)  
            return false;  
        if(pbooker->next->num==bookNum)//此个对象的下一个对象是匹配的待删对象  
        {  
            pbacker=pbooker->next;  
            //将此个对象的next指针指向下下个对象,这样就完成了删除对象操作  
            pbooker->next=pbooker->next->next;  
            delete pbacker;//释放此个对象的下一个对象所占堆空间  
                      
            return true;  
        }  
        pbooker=pbooker->next;  
    }  
      
    return false;  
}  

好了,到这里,对简单的链表的创建,删除,查找就完成了,如果根据需要想要构造双向链表,那么就在节点类增加一个上一个节点的指针就行,其他逻辑对应的实现,具体就不说了。

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