c++不用头节点怎样创建循环链表

在C++中，创建一个无头结点的循环链表（也称为单链表环形结构）通常涉及到直接将最后一个元素的next指针指向第一个元素，从而形成一个闭合的环。以下是基本步骤：

1. 定义链表节点（Node）结构，包含数据域和指向下一位的指针：

struct Node {
    int data;
    Node* next;
};

2. 创建链表时，初始化每个节点并保持链接：
- 初始化第一个节点（假设它代表环的起点）：

     Node* first = new Node{0, nullptr}; // 环的第一个元素

- 如果有其他元素，为它们分配内存，并连接它们：

     for (int i = 1; i < numElements; ++i) {
         Node* newNode = new Node{i, first}; // 新节点的next指向前一个节点
         first->next = newNode; // 第一个节点的next指向新节点
         first = newNode; // 更新first为新节点，以便下一次迭代
     }

3. 最后，设置最后一个节点的next指针回到第一个节点，完成循环链表：

     first->next = first; // 将最后的next指回第一个节点，形成闭环

相关问题

用C++写一个定义单向循环链表节点类型。 尾插法创建单向循环链表并返回头指针。 定义打印输出单向循环链表节点。 4.在main 函数中编写测试 分别创建循环链表La 和 Lb 编写合并算法，存储到Lc 编写输出Lc验证合并结果 源代码要有详细注释

首先，我们定义一个名为`Node`的结构体，用于表示单向循环链表的节点。这里包含一个整数值`data`，一个指向下一个节点的指针`next`，以及一个标志`isCycle`表示是否是循环链表：

#include <iostream>

// 定义单向循环链表节点
struct Node {
    int data;
    Node* next; // 指向下一个节点
    bool isCycle; // 是否形成循环

    Node(int val = 0, Node* cycleStart = nullptr) : data(val), next(nullptr), isCycle(cycleStart != nullptr) {}
};

接下来，我们实现尾插法来创建单向循环链表，并返回头指针。这个函数会接收一个已经存在的非空链表`head`，一个新的值`val`，以及是否形成循环的标识。

// 尾插法创建单向循环链表并返回头指针
Node* createCycleList(Node* head, int val, bool makeCycle = false) {
    if (!head || !head->next) { // 如果链表为空或只有一个节点，将新节点直接设为头
        head = new Node(val);
        head->isCycle = makeCycle;
    } else {
        // 否则，插入新节点
        Node* newNode = new Node(val);
        newNode->next = head->next;
        head->next->prev = newNode; // 更新前一个节点的next指向前一个节点，形成循环
        if (makeCycle) {
            newNode->isCycle = true;
            head->next->next = head; // 关闭循环，使得next指针再次回到原头
        }
        head->next = newNode;
    }

    return head;
}

定义一个函数来打印输出单向循环链表节点。由于循环链表的特点，我们需要处理好循环的情况。

void printCycleList(Node* current, std::string prefix = "") {
    while (current != nullptr) {
        std::cout << prefix << current->data << " ";
        if (current == current->next && current->isCycle) {
            std::cout << "(cycle)";
        }
        current = current->next;
        if (current == head && current->isCycle) {
            break; // 避免无限循环
        }
    }
    std::cout << std::endl;
}

在`main`函数中，我们可以分别创建两个循环链表`La`和`Lb`，然后合并它们。为了简化，这里假设我们有现成的`headLa`和`headLb`作为链表头指针：

int main() {
    // 创建链表 La 和 Lb
    Node* headLa = ...; // 初始化 La 的头指针
    Node* headLb = ...; // 初始化 Lb 的头指针

    // 合并操作
    Node* headLc = createCycleList(headLa, 0); // 先复制 La
    headLc = createCycleList(headLc, 1, true); // 添加一个循环节点到 Lc
    headLc = createCycleList(headLc, 2, false); // 添加另一个节点到 Lc
    // 现在 headLc 是合并后的链表 Lc 的头

    // 打印和验证合并结果
    printCycleList(headLc, "[La] ");
    printCycleList(headLb, "[Lb] ");

    // 合并 Lb 到 Lc
    headLc = createCycleList(headLc, 3, true); // 在 Lc 中添加 Lb 的首节点
    headLc = createCycleList(headLc, 4, false);

    printCycleList(headLc, "[Lc]"); // 输出合并后的链表 Lc

    return 0;
}

c++有头指针的单循环链表解决约瑟夫问题

在 C++ 中，头指针的单循环链表可以用于解决约瑟夫环问题（Josephus Problem），这是一个经典的数学问题，涉及到一个等间距删除节点的序列。在链表中，每个节点有一个整数值和一个指向下一个节点的指针。当设置一个步长（通常从 2 开始，比如每隔一个节点删除）时，我们可以遍历链表并按照规则删除节点。

下面是解决该问题的基本步骤：

1. 初始化链表和步长（k）。
2. 创建一个计数器变量，初始值设为 1，表示第一个轮到的人。
3. 定义一个辅助函数，它会从链表的当前节点开始，每次移动 k 步，并删除节点。如果到达链表的末尾再回到头，就继续删除直到计数器等于步长。
4. 当计数器达到步长时，更新计数器并移动到新的节点位置。
5. 重复步骤 3 和 4 直到链表只剩下一个节点，这就是剩余的“存活者”。

下面是一个简单的伪代码示例：

struct Node {
    int value;
    Node* next;
};

Node* josephus(Node* head, int step) {
    if (head == nullptr || step <= 0) return nullptr;

    Node* current = head;
    Node* last = nullptr;
    int counter = 1;

    while (current != nullptr) {
        last = current;
        current = current->next;
        
        // 如果到了链表末尾，重新从头开始
        if (current == head) {
            counter++;
            continue;
        }

        // 删除节点
        if (counter % step == 0) {
            delete last;
        } else {
            counter %= step; // 保持计数器小于步长
        }
    }

    return head;
}