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C++链表数据结构

2023-07-12 09:43:10 深夜i 10 0

C++ 链表数据结构

C++是一种广泛使用的计算机编程语言，它具有高效的性能和卓越的可移植性。在这样一个强大的编程环境中，链表数据结构是一种经常使用的数据结构。链表是一种灵活的数据结构，可以在运行时添加和删除元素，而不受固定大小的限制。

链表数据结构是由节点组成的，在C++编程语言中，可以使用模板类来定义节点类和链表类。节点类需要定义该节点包括的数据以及指向下一个节点的指针。链表类需要定义和管理这些节点，以及提供插入、删除和查找元素的方法。

一个简单的链表类的定义如下：

template <typename T>
class LinkedList {
private:
  struct Node {
    T data;
    Node* next;
    Node(T d): data(d), next(nullptr) {}
  };
  Node* head;
public:
  LinkedList(): head(nullptr) {}
  ~LinkedList() {clear();}
  void insert(const T& data) {
    Node* newNode = new Node(data);
    newNode->next = head;
    head = newNode;
  }
  bool remove(const T& data) {
    Node* prev = nullptr;
    Node* curr = head;
    while (curr) {
      if (curr->data == data) {
        if (prev)
          prev->next = curr->next;
         else
          head = curr->next;
        
        delete curr;
        return true;
      }
      prev = curr;
      curr = curr->next;
    }
    return false;
  }
  bool contains(const T& data) const {
    Node* curr = head;
    while (curr) {
      if (curr->data == data)
        return true;
      
      curr = curr->next;
    }
    return false;
  }
  void clear() {
    Node* curr = head;
    while (curr) {
      Node* next = curr->next;
      delete curr;
      curr = next;
    }
    head = nullptr;
  }
};

这个链表类定义了一个Node结构体，用于存储数据和指向下一个节点的指针。在LinkedList构造函数中，head指针初始化为nullptr，意味着这个链表是空的。insert函数使用new运算符创建一个新节点，并将其插入到链表的头部。remove函数遍历链表，查找要删除的元素。一旦找到，就删除它，并将前一个节点的next指向要删除节点的下一个节点。contains函数遍历链表，查找要查找的元素。clear函数负责删除链表中的所有节点，并将head指针设置为nullptr，以指示链表是空的。

这个链表类只是一个示例，它可以被扩展和修改，以满足特定需求。但是，链表数据结构本质上是一种灵活的数据结构，可以用于不同的应用程序，包括高级算法和数据挖掘。因此，掌握链表数据结构对于C++程序员是至关重要的。

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