C++进阶学习——单向链表的实现

示例代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class Node //节点类
{
public:
    //普通构造函数：无参数，带1个参数，带2个参数
    Node(){}
    Node(int n){ num = n; next = NULL; }
    Node(int n, Node *p){ num = n; next = p; }
    
    void setNum(int n = 0) { num = n; }
    int getNum() const { return num; }
    
    void setNext(Node *p = NULL){ next = p; } //设置指针域
    Node *getNext() const { return next; }//获取指针域
    
private:
    int num;    //数据域
    Node *next; //指针域
};

class Linklist //链表类
{
public:
    //构造函数和析构函数
    Linklist(){ head = NULL; }
    Linklist(int n){ head = new Node(n); }
    ~Linklist() { clear(); }
    
    void addAtEnd(int n);//往链表尾添加节点
    void addAtHead(int n);//往链表头添加节点
    void addByNum(int n);//升序插入节点
    
    void visitAllNode() const;//遍历所有的节点
    Node *searchByNum(int n) const; //查找值为num的节点
    
    void deleteByNum(int n);//删除值为n的节点
    void clear();//删除链表所有节点
    
private:
    Node *head;
};

//往链表尾添加节点
void Linklist::addAtEnd(int n)  
{
    if(NULL == head)
    { 
        head = new Node(n);
    }
    else
    {
        Node *temp=head;
        while( temp->getNext() != NULL)
        { 
            temp = temp->getNext(); //用temp来指向下一个节点
        }
        //执行到这时，说明temp是最后一个节点，temp的下一个节点为NULL
        
        temp->setNext( new Node(n) );//插入节点
    }
 
}

//往链表头添加节点
void Linklist::addAtHead(int n) 
{
    if(NULL == head)
    { 
        head = new Node(n);
    }
    else
    {
        Node *temp = new Node(n);//待插入的节点
        temp->setNext(head);//temp的下一个节点执行头
        head = temp; //新节点当做头结点
    }
 
}

//升序插入节点
void Linklist::addByNum(int n)
{
    if(NULL == head)//头结点为NULL
    {
        head = new Node(n);
    }
    else
    {
        Node *pf, *pb; //pf前一个结点， pb为后一个节点
        pf = pb = head;
        while(NULL != pb)
        {
            if(pb->getNum() >= n)//>=升序，<降序
            {
                break;
            }
            pf = pb; //pf保存当前节点
            pb = pb->getNext(); //pb指向下一个节点
        }
        
        if(NULL == pb)//尾结点
        {
            pf->setNext( new Node(n) );//插入节点
        }
        else
        {
            Node *temp = new Node(n);//待插入的节点
            
            if(pb == head) //头节点
            {
                temp->setNext(head);//temp的下一个节点执行头
                head = temp; //新节点当做头结点
            }
            else //中间
            {
                pf->setNext(temp);
                temp->setNext(pb);
            }
            
        }
            
    }
}

//遍历所有的节点
void Linklist::visitAllNode() const
{
    if(NULL == head)
    {
        cout<<"空链表!"<<endl;
    }
    else
    {
        Node *temp=head;
        
        while( temp != NULL)
        {
            cout<< temp->getNum()<<" --> ";
            temp=temp->getNext();
        }
        cout << "NULL" << endl;
    }
}

//查找值为num的节点
Node * Linklist::searchByNum(int n) const
{
    Node *temp = head;
    while(temp != NULL)
    {
        if(temp->getNum() == n)
        {
            return temp;
        }
        
        temp = temp->getNext();
    }
    
    return NULL;
}

//删除节点
void Linklist::deleteByNum(int n) 
{
    Node *pf, *pb;
    pf = pb = head;
    
    while(NULL != pb)
    {
        if(pb->getNum() == n)
        {
            break;
        }
        pf = pb;
        pb = pb->getNext();
    }
    
    if(NULL == pb)
    {
        cout << n << ":此值不存在" << endl;
    }
    else
    {
        //头结点
        if(pb == head)
        {
            pf = head->getNext();
            delete head;
            head = pf;
        }
        else
        {
            pf->setNext( pb->getNext() );
            delete pb;
        }
    }    
}

//删除链表所有节点
void Linklist::clear()
{
    Node *temp = NULL;
    temp = head; //用一个临时节点保存头结点

    //遍历链表，每次先保存头结点的next结点，然后删除头结点
    while (NULL != temp)
    {
        temp = head->getNext();//先保存头结点的next结点
        delete head;//删除头结点
        head = temp;//之前头结点的next节点重新作为head
    }
    
    cout << "链表已经清空\n";
}

int main()
{
    Linklist myList(1); //创建链表对象
    
    myList.visitAllNode(); //遍历所有的节点
    
    cout << endl;
    
    myList.addAtEnd(2); //尾部插入
    myList.addAtHead(0);//头部插入
    myList.visitAllNode(); //遍历所有的节点
    
    cout << endl;
    
    for(int i = 3; i < 10; i++)
    {
        myList.addByNum(i); //升序插入节点
    }
    myList.visitAllNode(); //遍历所有的节点
    
    cout << endl;
    
    Node *temp = myList.searchByNum(5); //查找值为5的节点
    if(NULL != temp)
    {
        cout << "此节点的值为：" << temp->getNum() << endl;
    }
    else
    {
        cout << "值为5的节点不存在" << endl;
    }
    
    temp = myList.searchByNum(100); //查找值为100的节点
    if(NULL != temp)
    {
        cout << "此节点的值为：" << temp->getNum() << endl;
    }
    else
    {
        cout << "值为100的节点不存在" << endl;
    }
    
    cout << endl;
    
    myList.deleteByNum(5);//删除值为5的节点
    cout << "删除值为5的节点：";
    myList.visitAllNode(); //遍历所有的节点
    
    cout << endl;
    myList.deleteByNum(100);//删除值为100的节点
    
    cout << endl;
    
    return 0;
}

编译运行结果如下：

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