用c++实现单链表的头插法建表、尾插法建表、输出数据元素、按位查找、按值查找、插入数据元素、删除数据元素的操作,包含主函数,完整程序

时间: 2024-09-22 09:10:23 浏览: 25
在C++中,我们可以使用结构体(struct)和指针来实现单链表。这里提供一个简单的示例,展示了如何完成你提到的各种操作: ```cpp #include <iostream> // 定义链表节点 struct Node { int data; Node* next; }; // 创建新节点并头插法添加到链表 Node* insertAtHead(int value) { Node* newNode = new Node(); newNode->data = value; newNode->next = nullptr; // 新节点默认指向空 if (head == nullptr) { // 如果链表为空,新节点既是头也是尾 head = newNode; } else { newNode->next = head; // 将新节点的next指向当前头节点 head = newNode; // 更新头节点 } return newNode; } // 创建新节点并尾插法添加到链表 Node* insertAtTail(int value) { Node* newNode = new Node(); newNode->data = value; newNode->next = nullptr; if (head == nullptr) { // 链表为空时 head = newNode; } else { Node* temp = head; while (temp->next != nullptr) { temp = temp->next; } temp->next = newNode; // 将最后节点的next指向新节点 } return newNode; } // 输出链表数据 void printList(Node* node) { while (node != nullptr) { std::cout << node->data << " "; node = node->next; } std::cout << "\n"; } // 按位查找(仅适用于整数) bool binarySearch(Node* start, int key) { Node* current = start; int size = 0; while (current != nullptr) { ++size; current = current->next; } for (int i = 0; i < size / 2; ++i) { if (start->data & (1 << i)) { if ((key & (1 << i)) != 0) { return true; // 找到了一个匹配位置 } else { break; // 键的位置小于当前索引,继续右移 } } else { if ((key & (1 << i)) == 0) { continue; // 键的位置大于等于当前索引,继续左移 } else { return false; // 找不到匹配位置 } } } return key == start->data; // 如果遍历完仍未找到匹配,则键位于最左边 } // 按值查找 Node* searchByValue(Node* node, int value) { while (node != nullptr) { if (node->data == value) { return node; } node = node->next; } return nullptr; // 如果未找到,返回nullptr } // 插入数据元素 Node* insertElementAtPosition(Node* node, int position, int value) { Node* newNode = new Node{value, nullptr}; if (position == 0) { newNode->next = head; head = newNode; } else { Node* temp = head; for (int i = 0; i < position - 1 && temp != nullptr; ++i) { temp = temp->next; } if (temp != nullptr) { newNode->next = temp->next; temp->next = newNode; } else { std::cerr << "Invalid position\n"; // 如果插入位置超出链表长度,则报错 delete newNode; newNode = nullptr; } } return newNode; } // 删除数据元素 Node* deleteElement(Node* head, int value) { if (head == nullptr) return head; if (head->data == value) { Node* temp = head; head = head->next; delete temp; return head; } Node* curr = head; while (curr->next != nullptr && curr->next->data != value) { curr = curr->next; } if (curr->next != nullptr) { Node* toDelete = curr->next; curr->next = curr->next->next; delete toDelete; } return head; } int main() { Node* head = nullptr; // 测试各种操作 head = insertAtHead(1); head = insertAtTail(5); printList(head); // 输出: 1 5 Node* foundNode = searchByValue(head, 5); if (foundNode) { std::cout << "Found: " << foundNode->data << "\n"; } else { std::cout << "Not found.\n"; } // 更多操作...(此处省略) return 0; } ``` 这个程序实现了链表的基本操作,包括头插法、尾插法构建链表,以及查找、插入和删除数据元素。你可以根据需要扩展主函数部分,对链表进行更多的操作。

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