为什么要在这个代码中要创建头指针和尾指针
时间: 2023-09-08 22:07:49 浏览: 63
在这个代码中,创建头指针和尾指针是为了方便在链表的尾部添加新的节点。通过尾指针,我们可以快速找到链表的最后一个节点,然后将新节点链接到最后一个节点的后面。
头指针用于指向链表的第一个节点,它是整个链表的起点。如果链表为空,头指针将为nullptr。当我们创建链表时,如果头指针为空,我们将新节点同时赋给头指针和尾指针,这样它就成为了链表的唯一节点。如果链表不为空,我们将新节点链接到尾指针的后面,然后更新尾指针为新的节点。
使用头指针和尾指针可以提高在链表尾部插入节点的效率,因为我们不需要遍历整个链表来找到最后一个节点。而是通过尾指针直接找到最后一个节点,并进行插入操作。
当然,在简单的单链表中,可以只使用头指针来表示整个链表,而不使用尾指针。但是,如果你需要频繁地在链表的尾部进行插入操作,使用尾指针可以提高效率。
希望这个解释能够帮助你理解为什么要在代码中创建头指针和尾指针。如果还有任何疑问,请随时提问!
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二叉树的创建传递参数为什么要用二级指针,详解
在二叉树的创建过程中,需要创建新的节点并将它加入到已有的二叉树中。根据二叉树的特点,每个节点都有左子树和右子树,因此需要向每个节点传递两个指针参数,分别指向左子树和右子树。如果直接传递指针参数,那么在函数中修改指针的值时会影响到原指针的值,进而影响到整个树的结构,这是不可取的。
因此,我们通常会传递指向指针的指针或者指向指针的引用,也就是所谓的“二级指针”或“指针的引用”。这样,在函数中修改指针的值时,只会影响到指针指向的地址,而不会影响到原指针的值,从而保证了整个树的结构不会被破坏。
具体来说,二级指针的作用是,将一个指针的地址传递给另一个指针。在创建新节点时,我们需要将新节点的地址赋值给父节点的左子树或右子树指针,如果使用一级指针,那么就需要在函数中返回新节点的地址,再将其赋值给父节点的指针。而使用二级指针,则可以直接将新节点的地址赋值给父节点的指针,不需要在函数中返回新节点的地址。这样可以简化代码,提高效率。
举个例子,假设我们要在一棵二叉树中插入一个新节点,代码如下:
```
struct TreeNode {
int val;
TreeNode* left;
TreeNode* right;
TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
};
void insert(TreeNode* root, int val) {
if (root == nullptr) {
root = new TreeNode(val);
return;
}
if (val < root->val) {
insert(root->left, val);
} else {
insert(root->right, val);
}
}
```
注意,这里传递的是一级指针 `TreeNode* root`。在函数中,我们首先判断根节点是否为空,如果为空则创建新节点并返回。否则,根据节点的值大小递归地插入新节点到左子树或右子树中。但是,这段代码有一个问题,就是新节点并没有被正确地插入到树中。原因在于,`root` 是一个指针,传递过来的是指针的副本,函数中对 `root` 的修改并不会影响到原指针 `root`。因此,我们需要使用二级指针来解决这个问题。
改进后的代码如下:
```
void insert(TreeNode** root, int val) {
if (*root == nullptr) {
*root = new TreeNode(val);
return;
}
if (val < (*root)->val) {
insert(&((*root)->left), val);
} else {
insert(&((*root)->right), val);
}
}
```
注意,这里传递的是二级指针 `TreeNode** root`。在函数中,我们首先判断根节点是否为空,如果为空则创建新节点并将其地址赋值给 `*root`。否则,根据节点的值大小递归地插入新节点到左子树或右子树中,并将新节点的地址赋值给 `(*root)->left` 或 `(*root)->right`。这样,就可以正确地将新节点插入到树中了。
总之,使用二级指针可以避免指针的值被修改,保证树的结构正确性,提高代码的效率和可读性。
C++用类实现带头指针和尾指针的队列模板
好的,以下是C++类实现带头指针和尾指针的队列模板的示例代码:
```c++
template <typename T>
class Queue {
private:
struct Node {
T data;
Node* next;
Node(const T& d, Node* n = nullptr) : data(d), next(n) {}
Node() : next(nullptr) {}
};
Node* head; // 头指针
Node* tail; // 尾指针
public:
Queue() : head(nullptr), tail(nullptr) {}
~Queue() {
while (head) {
Node* temp = head;
head = head->next;
delete temp;
}
tail = nullptr;
}
bool empty() const {
return head == nullptr;
}
void push(const T& val) {
Node* newNode = new Node(val);
if (empty()) {
head = tail = newNode;
} else {
tail->next = newNode;
tail = newNode;
}
}
void pop() {
if (empty()) {
throw std::out_of_range("Queue is empty");
}
Node* temp = head;
head = head->next;
if (!head) {
tail = nullptr;
}
delete temp;
}
T& front() {
if (empty()) {
throw std::out_of_range("Queue is empty");
}
return head->data;
}
const T& front() const {
if (empty()) {
throw std::out_of_range("Queue is empty");
}
return head->data;
}
T& back() {
if (empty()) {
throw std::out_of_range("Queue is empty");
}
return tail->data;
}
const T& back() const {
if (empty()) {
throw std::out_of_range("Queue is empty");
}
return tail->data;
}
};
```
在这个实现中,我们使用了一个 `Node` 结构体来表示队列中的每个节点,其中包括节点的数据 `data` 和指向下一个节点的指针 `next`。在 `Queue` 类中,我们使用头指针 `head` 和尾指针 `tail` 来表示队列的头部和尾部。当队列为空时,`head` 和 `tail` 都指向 `nullptr`。
在 `push` 操作中,我们创建一个新的节点并将其添加到队列的末尾。如果队列为空,则将 `head` 和 `tail` 都设置为新节点。否则,我们将当前尾节点的 `next` 指针指向新节点,并将 `tail` 指向新节点。
在 `pop` 操作中,我们删除队列的头部节点,并将 `head` 指针指向下一个节点。如果队列为空,则抛出一个 `std::out_of_range` 异常。
在 `front` 和 `back` 操作中,我们分别返回队列的头部和尾部节点的数据。如果队列为空,则抛出一个 `std::out_of_range` 异常。
注意,这个实现中没有使用模板继承或模板特化,因此可以在单个头文件中定义整个类。