本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。
链表 【习题描述】 习题要求：
a. 构建一个含有头结点的链表，除头结点外的第一个结点位置为0
b. 查找值为x的结点，返回第一个值为x的结点位置，若不存在返回-1
c. 删除所有值为x的结点
d. 插入单链表的第i个结点，并判断i是否合理
e. 删除单链表的第i个结点，并判断i是否合理
f. 输入一个单链表，然后输出它的倒数第K个结点的值，计数从1开始，即，链表结尾的元素就是倒计数第1个元素，判断K是否合理
用例：
假设输入为：1 2 3 4 5 0 5 2 9 0 3 2
则输出为：
输入以 0 为结束
1 2 3 4 5
值为5的结点位置：4
1 3 4 5
9 1 3 4 5
9 1 3 5
倒数第2个结点的值3
2.实际用例输入：1 1 1 2 1 1 3 0 5 1 9999 2 0 1， 期望输出：输入以 0 为结束
1 1 1 2 1 1 3
值为5的结点位置：-1
2 3
2 3 9999
3 9999
倒数第1个结点的值9999
- 实际用例输入：1 1 1 2 1 5 7 1 3 0 5 1 9999 2 0 1， 期望输出：输入以 0 为结束
1 1 1 2 1 5 7 1 3
值为5的结点位置：5
2 5 7 3
2 5 9999 7 3
5 9999 7 3
倒数第1个结点的值3
- 实际用例输入：1 1 1 2 1 5 7 1 3 0 5 1 9999 2 0 10， 期望输出：输入以 0 为结束
1 1 1 2 1 5 7 1 3
值为5的结点位置：5
2 5 7 3
2 5 9999 7 3
5 9999 7 3
表长不够
倒数第10个结点的值-1
- 实际用例输入：1 1 1 2 1 5 7 1 3 0 5 1 9999 2 9999 1， 期望输出：输入以 0 为结束
1 1 1 2 1 5 7 1 3
值为5的结点位置：5
2 5 7 3
2 5 9999 7 3
非法删除点
2 5 9999 7 3
倒数第1个结点的值3
/*1.2-a-f 链表
void createLink(); //1.2-a 以表尾添加结点的方式构建链表
int findNode(const T& value); //1.2-b 查找值为value的结点，返回第一个值为value的结点位置，若不存在返回-1
void deleteValue(const T& value);//1.2-c 删除所有值为value的结点
bool insertPos(const int i, const T value); //1.2-d 在指定位置插入结点
bool deletePos(const int i); //1.2-e 删除指定位置的结点
int reFindPos(const int K); //1.2-f 查找倒数第K个结点
*/
#include <iostream>
using namespace std;
template <class T>
class LinkNode {
public:
T data; //数据域
LinkNode<T>* link; //指向后继指针的结点
LinkNode()
{
data = 0;
link = NULL;
}
LinkNode(const T& el)
{
data = el;
link = NULL;
}
};
template <class T>
class LinkList {
private:
LinkNode<T>*head, *tail; //表头和表尾指针
public:
LinkList()
{
head = tail = NULL;
}
~LinkList()
{
clear();
}
void createLink(); //1.2-a 以表尾添加结点的方式构建链表
int getSize() const; //返回链表中的元素个数
bool isEmpty() const; //链表是否为空
void clear(); //清空链表：释放所有结点的内存空间
int findNode(const T& value); //1.2-b 查找值为value的结点，返回第一个值为value的结点位置，若不存在返回-1
void deleteValue(const T& value); //1.2-c 删除所有值为value的结点
LinkNode<T>* setPos(int pos); //返回指定位置pos的指针
bool insertPos(const int i, const T value); //1.2-d 在指定位置插入结点
bool deletePos(const int i); //1.2-e 删除指定位置的结点
int reFindPos(const int K); //1.2-f 查找倒数第K个结点
void printList(); //输出链表
};
/*
TODO:1.2-a 以表尾添加结点的方式构建链表,输入为0时，链表构建结束。
*/
template <class T>
void LinkList<T>::createLink()
{
LinkNode<T>* s = new LinkNode<T>;
LinkNode<T>* p;
this->head = s;
this->tail = s;
this->tail->link = NULL;
cout << "输入以 0 为结束" << endl;
T value;
cin >> value;
while (value != 0 && value != '0') //输入为0时，链表构建结束
{
//TODO:构建链表
LinkNode<T>* q = new LinkNode<T>;
q->data=value;
tail->link=q;
tail=q;
tail->link= nullptr;
cin >> value;
}
}
//返回链表中的元素个数
template <class T>
int LinkList<T>::getSize() const
{
int count = 0;
LinkNode<T>* p = head->link;
if (isEmpty())
return 0;
while (p != NULL) {
p = p->link;
count++;
}
return count;
}
//链表是否为空
template <class T>
bool LinkList<T>::isEmpty() const
{
if (head->link == NULL) {
return true;
}
return false;
}
//清空链表：释放所有结点的内存空间
template <class T>
void LinkList<T>::clear()
{
LinkNode<T>* p;
while (head != NULL) {
p = this->head;
head = this->head->link;
delete p;
}
head = tail = NULL;
}
/*
TODO:1.2-b 查找值为value的结点，返回第一个值为value的结点位置，若不存在返回-1。
比如：假如第一个元素就是value，则返回0，依次类推
返回值说明：返回第一个值为value的结点位置，若不存在返回-1。
*/
template <class T>
int LinkList<T>::findNode(const T& value)
{
LinkNode<T>*p=head;
int cnt=0;
while (p->link){
if (p->link->data==value){
return cnt;
}
p=p->link;
cnt++;
}
return -1;
}
/*
TODO:1.2-c 删除所有值为value的结点
*/
template <class T>
void LinkList<T>::deleteValue(const T& value)
{
LinkNode<T>*p=head;
while (p->link){
if (p->link->data==value){
p->link=p->link->link;
} else{
p=p->link;
}
}
}
//返回指定位置pos的指针
template <class T>
LinkNode<T>* LinkList<T>::setPos(int pos)
{
if (pos == -1)
return head;
int count = 0;
LinkNode<T>* p = this->head->link;
while (p != NULL && count < pos) {
p = p->link;
count++;
}
return p;
}
/*
TODO:1.2-d 在指定位置i插入值为value的结点，比如：i为0，表示在链表头部插入
返回值说明：如果成功插入，则返回true，否则，返回false。
注意事项：假如插入的位置i非法，即位置i处不能进行插入操作，则打印cout << "插入操作不允许" << endl;并返回false。
*/
template <class T>
bool LinkList<T>::insertPos(const int i, const T value)
{
if (i>=0){
LinkNode<T>*p=head;
for (int j = 0; j < i; ++j) {
p=p->link;
if (!p){
cout << "插入操作不允许" << endl;
return false;
}
}
LinkNode<T>* q = new LinkNode<T>;
q->data=value;
q->link=p->link;
p->link=q;
return true;
} else{
cout << "插入操作不允许" << endl;
return false;
}
}
/*
TODO:1.2-e 删除指定位置i处的结点
返回值说明：成功删除结点，则返回true，否则返回false。
注意事项：如果位置i处没有元素，则打印cout << "非法删除点" << endl;并返回false
*/
template <class T>
bool LinkList<T>::deletePos(const int i)
{
if (i>=0){
LinkNode<T>*p=head;
for (int j = 0; j < i; ++j) {
p=p->link;
if (!p->link){
cout << "非法删除点" << endl;
return false;
}
}
p->link=p->link->link;
return true;
} else{
cout << "非法删除点" << endl;
return false;
}
}
/*
TODO:1.2-f 查找倒数第K个结点,并返回它的值。比如：K为1，表示要查找的元素是倒数第1个，也即是链表最后一个元素
返回值说明：如果查到到倒数第K个结点，则返回它的值，否则返回-1
注意事项：1）如果输入的K非法，即小于等于0，则打印cout << "非法输入" << endl;并返回-1
2）如果输入的K非法，即大于链表长度，则打印cout << "表长不够" << endl;并返回-1
*/
template <class T>
int LinkList<T>::reFindPos(const int K)
{
if (K>0){
if (K>getSize()){
cout << "表长不够" << endl;
return -1;
} else{
LinkNode<T>*p=head;
for (int i = 0; i < getSize() - K; ++i) {
p=p->link;
}
return p->link->data;
}
} else{
cout << "非法输入" << endl;
return -1;
}
}
template <class T>
void LinkList<T>::printList()
{
LinkNode<T>* p = this->head->link;
while (p != NULL) {
cout << p->data << " ";
p = p->link;
}
cout << endl;
}
int main()
{
LinkList<int> l;
l.createLink(); //创建链表
l.printList();
int value0, value1, value2, pos0, pos1, pos2;
cin >> value0 >> value1 >> value2 >> pos0 >> pos1 >> pos2;
cout << "值为" << value0 << "的结点位置：" << l.findNode(value0) << endl;
l.deleteValue(value1); //删除值为value1的结点
l.printList();
l.insertPos(pos0, value2); //在pos0处插入值为value2的结点
l.printList();
l.deletePos(pos1); //删除pos1处的元素
l.printList();
cout << "倒数第" << pos2 << "个结点的值" << l.reFindPos(pos2) << endl; //查找倒数第pos2所表示的位置处的元素
return 0;
}
