用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。
以元素(数据元素的映象)
+ 指针(指示后继元素存储位置)
= 结点
(表示数据元素 或 数据元素的映象)
以“结点的序列”表示线性表
?? 称作线性链表（单链表）
单链表是一种链式存取的结构，为找第 i 个数据元素，必须先找到第 i-1 个数据元素。
因此，查找第 i 个数据元素的基本操作为：移动指针，比较 j 和 i
单链表
1、链接存储方法
链接方式存储的线性表简称为链表（Linked List）。
链表的具体存储表示为：
① 用一组任意的存储单元来存放线性表的结点（这组存储单元既可以是连续的，也可以是不连续的）
② 链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同。为了能正确表示结点间的逻辑关系，在存储每个结点值的同时，还必须存储指示其后继结点的地址（或位置）信息（称为指针（pointer）或链(link)）
注意：
链式存储是最常用的存储方式之一，它不仅可用来表示线性表，而且可用来表示各种非线性的数据结构。
2、链表的结点结构
┌───┬───┐
│data │next │
└───┴───┘
data域--存放结点值的数据域
next域--存放结点的直接后继的地址（位置）的指针域（链域）
注意：
①链表通过每个结点的链域将线性表的n个结点按其逻辑顺序链接在一起的。
②每个结点只有一个链域的链表称为单链表（Single Linked List）。
【例】线性表（bat，cat，eat，fat，hat，jat，lat，mat）的单链表示如示意图
3、头指针head和终端结点指针域的表示
单链表中每个结点的存储地址是存放在其前趋结点next域中，而开始结点无前趋，故应设头指针head指向开始结点。
注意：
链表由头指针唯一确定，单链表可以用头指针的名字来命名。
【例】头指针名是head的链表可称为表head。
终端结点无后继，故终端结点的指针域为空，即NULL。
4、单链表的一般图示法
由于我们常常只注重结点间的逻辑顺序，不关心每个结点的实际位置，可以用箭头来表示链域中的指针，线性表（bat，cat，fat，hat，jat，lat，mat）的单链表就可以表示为下图形式。
5、单链表类型描述
typedef char DataType; //假设结点的数据域类型为字符
typedef struct node{ //结点类型定义
DataType data; //结点的数据域
struct node *next;//结点的指针域
}ListNode;
typedef ListNode *LinkList;
ListNode *p;
LinkList head;
注意：
①*LinkList和ListNode是不同名字的同一个指针类型（命名的不同是为了概念上更明确）
②*LinkList类型的指针变量head表示它是单链表的头指针
③ListNode类型的指针变量p表示它是指向某一结点的指针
6、指针变量和结点变量
指针变量 结点变量
定义 在变量说明部分显式定义 在程序执行时，通过标准函数malloc生成
取值 非空时，存放某类型结点 实际存放结点各域内容的地址
操作方式 通过指针变量名访问 通过指针生成、访问和释放
①生成结点变量的标准函数
p=( ListNode *)malloc(sizeof(ListNode))；
//函数malloc分配一个类型为ListNode的结点变量的空间,并将其首地址放入指针变量p中
②释放结点变量空间的标准函数
free(p)；//释放p所指的结点变量空间
③结点分量的访问
利用结点变量的名字*p访问结点分量
方法一：(*p).data和(*p).next
方法二：p-﹥data和p-﹥next
④指针变量p和结点变量*p的关系
指针变量p的值——结点地址
结点变量*p的值——结点内容
(*p).data的值——p指针所指结点的data域的值
(*p).next的值——*p后继结点的地址
*((*p).next)——*p后继结点
注意：
① 若指针变量p的值为空（NULL），则它不指向任何结点。此时，若通过*p来访问结点就意味着访问一个不存在的变量，从而引起程序的错误。
② 有关指针类型的意义和说明方式的详细解释
可见，在链表中插入结点只需要修改指针。但同时，若要在第 i 个结点之前插入元素，修改的是第 i-1 个结点的指针。
因此，在单链表中第 i 个结点之前进行插入的基本操作为:
找到线性表中第i-1个结点，然后修改其指向后继的指针。
打开IDE
我们创建一个VC++2012工程
单链表的类的声名如下
#if !defined(AFX_LINKLIST_H__EB6EF2B8_19E8_4AB1_A110_23CD3274E1F4__INCLUDED_)#define AFX_LINKLIST_H__EB6EF2B8_19E8_4AB1_A110_23CD3274E1F4__INCLUDED_
#if _MSC_VER > 1000
#pragma once
#endif // _MSC_VER > 1000
//单链表的类定义
#ifndef linklist3H
#define linklist3H
#define LEN 30
//定义ElemType为int
typedef int ElemType;
//单链表中结点的类型
typedef struct LNode{
ElemType data;//值域
LNode *next; //指针域
}LNode;
class LinkList{
LNode *head;
public:
//不带形参构造函数
LinkList();
//带一个形参构造函数
LinkList(int);
//带三个形参构造函数,n是初始化元素个数,m是基
//本数,mark=0不排序,mark>0升序,mark<0降序
LinkList(int n,int m,int mark=0);
//复制构造函数
LinkList(LinkList& HL);
//析构函数
~LinkList();
//清空单链表
void ClearList();
//求单链表长度
int ListSize();
//检查单链表是否为空
bool ListEmpty();
//返回单链表中指定序号的结点值
ElemType GetElem(int pos);
//遍历单链表
void TraverseList(void f(ElemType &));
//从单链表中查找元素
bool FindList(ElemType& item);
//更新单链表中的给定元素
bool UpdateList(const ElemType& item,ElemType e);
//向单链表插入元素,mark=0插在表首,否则插在表尾
void InsertList(ElemType item,int mark);
//从单链表中删除元素 , mark为要删除的第几个元素
bool DeleteList(ElemType& item,int mark);
//对单链表进行有序排列 mark>0升序,否则降序
void pailie(int mark=1);
//单链表la 和lb 的元素按值非递减排列,两个单链表
//合并后的链表也是一个有序的
void MergeList_L(LinkList &la,LinkList &lb);
//对单链表进行有序输出,mark=0不排序,mark>0升序,mark<0降序
void OrderOutputList(int mark=0);
};
#endif
#endif // !defined(AFX_LINKLIST_H__EB6EF2B8_19E8_4AB1_A110_23CD3274E1F4__INCLUDED_)
单链表类的实现如下
#include "stdafx.h"#include "linklist.h"LinkList::LinkList()//不带形参构造函数{head=new LNode; head->next=NULL;}LinkList:: LinkList(int d1)//带一个形参构造函数{head=new LNode; head->next = new LNode; head->next->data = d1; head->next ->next=NULL;}//带三个形参构造函数LinkList::LinkList(int n,int m,int mark){int i,j; ElemType a[LEN+1]; for(i=1;i<=n;i++) a[i]=(m+rand())%100; for(i=1;i<n;i++) for(j=1;j<=n-i;j++) {int t; if( mark>0&&a[j]>a[j+1]||mark<0&&a[j]<a[j+1]) {t=a[j+1]; a[j+1]=a[j]; a[j]=t; } } head=new LNode; LNode *p=head,*q; for(i=1;i<=n;i++) {q= new LNode; q->data =a[i]; p->next =q; p=p->next; } p->next =NULL;}LinkList::LinkList(LinkList& HL)//复制构造函数{head=new LNode; head->next=NULL; LNode *p2=HL.head->next ,*p1=head,*q; while( p2) {q= new LNode; q->data=p2->data ; p1->next =q; p1=q; p2=p2->next ; } p1->next =NULL;}LinkList::~LinkList()//析构函数{LNode *p=head->next ,*q; while(p) {q=p->next ; free(p); p=q; }}void LinkList::ClearList()//清空单链表{LNode*p=head->next ,*q; while(p) {q=p->next; free(p); p=q; } head->next =NULL;}int LinkList::ListSize()//求单链表长度{LNode*p=head->next ; int i=0; while(p) {i++; p=p->next ;} return i;}bool LinkList::ListEmpty()//检查单链表是否为空{return ListSize()==0;}//返回单链表中指定序号的结点值ElemType LinkList::GetElem(int pos){LNode*p=head->next ; int i=1; while(p) {if(i++==pos)return p->data ; p=p->next ; } return head->data ;}void LinkList::TraverseList(void f(ElemType &))//遍历单链表{LNode*p=head->next ; while(p) {f(p->data ); p=p->next ;}}bool LinkList::FindList(ElemType& item)//从单链表中查找元素{LNode*p=head->next ; while(p) {if(p->data==item)return 1; p=p->next ;} return 0;}//更新单链表中的给定元素bool LinkList::UpdateList(const ElemType &item,ElemType e){LNode*p=head->next ; bool flag=0; while(p) {if(p->data==item) {p->data=e; flag=1;} p=p->next ;} return flag;}//向单链表插入元素void LinkList::InsertList(ElemType item,int mark){LNode *q= new LNode; q->data = item; if(mark==0) {q->next = head->next ; head->next=q; return;} LNode *p=head; while(p->next) {p=p->next ;} q->next =NULL; p->next =q;}//从单链表中删除元素bool LinkList::DeleteList(ElemType& item,int mark){if(ListEmpty()||mark<1||mark>ListSize())return 0; LNode *p=head,*q; for(int i=0;i<mark-1;i++) p=p->next; item=p->next->data; q=p->next->next ; free(p->next ); p->next=q; return 1;}//对单链表进行有序排列mark>0升序,否则降序void LinkList::pailie(int mark){ElemType a[LEN+1]; LNode *p=head->next; int k ; for(k=1;p!=NULL;k++,p=p->next ) a[k]=p->data; k--; for(int i=1;i<k;i++) for(int j=1;j<=k-i;j++) {int t; if( mark>0&&a[j]>a[j+1]||mark<0&&a[j]<a[j+1]) {t=a[j+1]; a[j+1]=a[j]; a[j]=t;}} p=head->next; for(int j=1;j<=k;j++,p=p->next ) p->data=a[j];}//单链表la 和lb 的元素按值非递减排列,两个单链表//合并后的链表也是一个有序的void LinkList::MergeList_L(LinkList &la,LinkList &lb){LNode *pa=la.head->next ,*pb=lb.head->next ,*p=head; while(pa&&pb) {LNode *q=new LNode; if(pa->data <pb->data ) {q->data =pa->data; pa=pa->next ; p->next =q; p=q;} else {q->data =pb->data; pb=pb->next ; p->next =q; p=q;} } while(pa) {LNode *q=new LNode; q->data =pa->data; pa=pa->next ; p->next =q; p=q;} while(pb) {LNode *q=new LNode; q->data =pb->data; pb=pb->next ; p->next =q; p=q;} p->next =NULL;}//对单链表进行有序输出void LinkList::OrderOutputList(int mark){ElemType a[LEN+1]; LNode *p=head->next; int k ; for( k=1;p!=NULL;k++,p=p->next ) a[k]=p->data; k--; for(int i=1;i<k;i++) for(int j=1;j<=k-i;j++) {int t; if( mark>0&&a[j]>a[j+1]||mark<0&&a[j]<a[j+1]) {t=a[j+1]; a[j+1]=a[j]; a[j]=t;}} for(int j=1;j<=k;j++) cout<<a[j]<<" ";}
单链表类的调用如下
#include "stdafx.h"#include "linklist.h"void ff(int &a)//用于遍历的函数{cout<<a<<" ";}void main(){cout<<"\nlinklist3m.cpp运行结果:\n";int init_size,seed,xu;cout<<"首先请构造单链表list1";cout<<"\n初始化长度(1--30):";cin>>init_size;seed=150;cout<<"是否排序:(=0不排序,=1升序,=-1降序):";cin>>xu;//构造单链表list1调用三个形参构造函数LinkList list1(init_size,seed,xu);cout<<"\n单链表list1构造成功!"<<"\n它是:";list1.TraverseList(ff);cout<<"\n它为空吗?(1:是;0:不是):"<<list1.ListEmpty();cout<<"\n长度为:"<<list1.ListSize() ;int i;cout<<"\n请输入你想得到第几个元素的值(1--"<<init_size<<"):";cin>>i;cout<<"单链表list1中第"<<i<<"的值是"<<list1.GetElem(i);int it;cout<<"\n请输入你想删除第几个元素的值(1--"<<init_size<<"):";cin>>i;list1.DeleteList(it,i);cout<<"\n单链表list1删除第"<<i<<"个元素"<<"\'"<<it<<"\'"<<"后变为:";list1.TraverseList(ff);//对单链表list1每个数进行遍历.int news,olds;cout<<"\n请输入要被修改的元素:"; cin>>olds;cout<<"请输入修改后要变成的元素:";cin>>news;list1.UpdateList(olds,news);cout<<"\n修改后单链表list1变为:";list1.TraverseList(ff);cout<<"\n下面请构造单链表list2";cout<<"\n请输入单链表list2初始化长度(1--30):";cin>>init_size;seed=120;cout<<"请选择是否排序:(=0不排序,=1升序,=-1降序):";cin>>xu;//构造单链表list2调用三个形参构造函数LinkList list2(init_size,seed,xu);cout<<"\n单链表list2为:";list2.TraverseList(ff);LinkList list3;//构造单链表list3 调用一个形参构造函数list1.pailie(); //对单链表进行升序排列list2.pailie(); //对单链表进行升序排列list3.MergeList_L(list1,list2);//联合list1和list2cout<<"\nlist1和list2联合之后为list3:\n";list3.TraverseList(ff);cout<<"\n这时它为空吗?(1:是;0:不是):"<<list3.ListEmpty();cout<<"\n长度为:"<<list3.ListSize() ;list3.ClearList();//清空单链表list3cout<<"\n清空单链表list3\n";cout<<"\n按回车键结束..."; cin.get();cin.get();}
单链表效果实现如下
单链表代码下载如下
http://download.csdn.net/detail/yincheng01/4787971