資料結構（5）線性表之連結串列C++實現帶頭結點的單鏈表合併
阿新 • • 發佈：2019-01-11
題目
如何將有序連結串列合併成有序連結串列
假設頭指標為
思路點撥
按照第三篇文章的思想，需要設立三個指標pa，pb和pc，其中pa和pb分別指向La表和Lb表中待插入的結點，而pc指向Lc表中當前待插入的結點，而pc指向Lc表中當前最後一個結點，若
pa−>data≤pb−>data ，則將pa所指結點連結到pc所指結點之後，否則將pb所指結點連結到pc所指結點之後。
而明顯的，指標的初始化狀態：LA和LB為非空表時，pa和pb分別指向La和Lb表中第一個結點，否則為空；pc指向空表Lc中的頭結點。由於連結串列的長度是隱含的，則第一個迴圈執行的條件應該是pa和pb皆非空（空表沒有數值，無法比較大小，進行插入表c操作），當一個為空的時候，說明有一個表的元素已經歸併完畢，則只要將另一個表的剩餘段連結在pc所指的結點之後就可以了。
演算法（原節點上合併）
void MergeList_L(LinkList &La, LinkList &Lb, LinkList &Lc) {
// 演算法2.12
// 已知單鏈線性表La和Lb的元素按值非遞減排列。
// 歸併La和Lb得到新的單鏈線性表Lc，Lc的元素也按值非遞減排列。
LinkList pa, pb, pc;
pa = La->next; pb = Lb->next;
Lc = pc = La; // 用La的頭結點作為Lc的頭結點
while (pa && 演算法動態演示
演算法具體實現
//所有定義
#define LIST_INIT_SIZE 100 執行結果
合併（新節點方式）
原題目（第三篇文章的連結串列實現方式）
假設利用兩個線性表
void Union(LinkList a, LinkList b, LinkList &c)
{// 已知單鏈線性表La和Lb的元素按值非遞減排列。
// 歸併La和Lb得到新的單鏈線性表Lc，Lc的元素也按值非遞減排列。
// Lc採取新節點方式
c = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
pa = a->next; pb = b->next; pc = c;//c指向當前Lc的表頭
while (pa || pb)
{
tp = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));//臨時結點
pc->next = tp;
pc = tp;//pc指向當前節點
if (!pa){
pc->data = pb->data; pb = pb->next;
}
else if(!pb){
pc->data = pa->data; pa = pa->next;
}
else if (pa->data == pb->data){
pc->data = pa->data;
pa = pa->next;
pb = pb->next;
}
else if (pa->data < pb->data)
{
pc->data = pa->data;
pa = pa->next;
}
else
{
pc->data = pb->data;
pb = pb->next;
}
}
pc->next = NULL;
}Union演算法動態演示
演算法實現
//所有定義
#define LIST_INIT_SIZE 100
#define LISTINCREMENT 10
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2
#define TRUE 1
#define FALSE 0
typedef int Status;//為了方便演算法可用性，演算法的Status可以通過這裡可改
typedef char ElemType;//為了輸出的可用性，資料的ElemType可以通過這裡更改
struct LNode
{
ElemType data;
struct LNode *next;
};
typedef struct LNode *LinkList; /* 另一種定義LinkList的方法 */
//包含的標頭檔案
#include <iostream>
using namespace std;
Status InitList(LinkList *L)
{ /* 操作結果：構造一個空的線性表L */
*L = (LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 產生頭結點,並使L指向此頭結點 */
if (!*L) /* 儲存分配失敗 */
exit(OVERFLOW);
(*L)->next = NULL; /* 指標域為空 */
return OK;
}
Status ClearList(LinkList &L) /* 不改變L */
{ /* 初始條件：線性表L已存在。操作結果：將L重置為空表 */
LinkList p, q;
p = L->next; /* p指向第一個結點 */
while (p) /* 沒到表尾 */
{
q = p->next;
free(p);
p = q;
}
L->next = NULL; /* 頭結點指標域為空 */
return OK;
}
void Union(LinkList a, LinkList b, LinkList &c)
{// 已知單鏈線性表La和Lb的元素按值非遞減排列。
// 歸併La和Lb得到新的單鏈線性表Lc，Lc的元素也按值非遞減排列。
// Lc採取新節點方式
c = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
LinkList pa, pb, pc,tp;
pa = a->next; pb = b->next; pc = c;//c指向當前Lc的表頭
while (pa || pb)
{
tp = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));//臨時結點
pc->next = tp;
pc = tp;//pc指向當前節點
if (!pa){
pc->data = pb->data; pb = pb->next;
}
else if(!pb){
pc->data = pa->data; pa = pa->next;
}
else if (pa->data == pb->data){
pc->data = pa->data;
pa = pa->next;
pb = pb->next;
}
else if (pa->data < pb->data)
{
pc->data = pa->data;
pa = pa->next;
}
else
{
pc->data = pb->data;
pb = pb->next;
}
}
pc->next = NULL;
}
Status ListInsert_L(LinkList &L, int i, ElemType e) { // 演算法2.9
// 在帶頭結點的單鏈線性表L的第i個元素之前插入元素e
LinkList p, s;
p = L;
int j = 0;
while (p && j < i - 1) { // 尋找第i-1個結點
p = p->next;
++j;
}
if (!p || j > i - 1) return ERROR; // i小於1或者大於表長
s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); // 生成新結點
s->data = e; s->next = p->next; // 插入L中
p->next = s;
return OK;
} // LinstInsert_L
Status ListTraverse(LinkList L, void(*vi)(LinkList&))
{ /* 初始條件：順序線性表L已存在 */
/* 操作結果：依次對L的每個資料元素呼叫函式vi()。一旦vi()失敗，則操作失敗 */
LinkList p = L->next;
cout << " ";
while (p != NULL)
{
vi(p);
p = p->next;
}
return OK;
}
void visit(LinkList &node)
{
cout <<node->data << " ";
}
int main()
{
//建立三個表
LinkList A, B, C;
//本程式說明，是在VS2013中執行的，若是其他地方無法執行，建議修改程式碼
//程式宣告
cout << "***************************************************************************" << endl;
cout << " 《資料結構》<C語言版本>嚴蔚敏 吳偉名 編著 " << endl;
cout << " 編寫年月2016年3月 " << endl;
cout << " 編寫者:YuYunTan " << endl;
cout << " 演算法2.11 " << endl;
cout << "***************************************************************************" << endl;
//test1
cout << "Test 1：" << endl;
//表的初始化，即每一個表都能有一個頭結點，方便進行指向使用
//狀態判斷
if (InitList(&A) == OK && InitList(&B) == OK)
{
//表都能初始化
//給A表插入資料
ListInsert_L(A, 1, 'A');
ListInsert_L(A, 2, 'F');
//輸出表A
cout << " List A = <";
ListTraverse(A, visit);
cout << ">" << endl;
//B表插入資料
ListInsert_L(B, 1, 'A');
ListInsert_L(B, 2, 'D');
ListInsert_L(B, 3, 'E');
ListInsert_L(B, 4, 'F');
ListInsert_L(B, 5, 'L');
//輸出表B
cout << " List B = <";
ListTraverse(B, visit);
cout << ">" << endl;
//合併表A和表B
cout << " Union(A, B, C);";
Union(A, B, C);
cout << endl;
//輸出表C
cout << " List C = <";
ListTraverse(C, visit);
cout << ">" << endl;
LinkList A1, B1, C1;
InitList(&A1);
InitList(&B1);
//重新插入元素
cout << "Test 2：" << endl;
//給A表插入資料
ListInsert_L(A1, 1, 'T');
//輸出表A
cout << " List A = <";
ListTraverse(A1, visit);
cout << ">" << endl;
//B表插入資料
ListInsert_L(B1, 1, 'E');
ListInsert_L(B1, 2, 'G');
//輸出表B
cout << " List B = <";
ListTraverse(B1, visit);
cout << ">" << endl;
//合併表A和表B
cout << " Union(A, B, C);";
Union(A1, B1, C1);
cout << endl;
//輸出表C
cout << " List C = <";
ListTraverse(C1, visit);
cout << ">" << endl;
LinkList A2, B2, C2;
InitList(&A2);
InitList(&B2);
//重新插入元素
cout << "Test 3：" << endl;
//給A表插入資料
ListInsert_L(A2, 1, 'B');
ListInsert_L(A2, 2, 'E');
ListInsert_L(A2, 3, 'F');
ListInsert_L(A2, 4, 'G');
ListInsert_L(A2, 5, 'J');
ListInsert_L(A2, 6, 'L');
ListInsert_L(A2, 7, 'M');
//輸出表A
cout << " List A = <";
ListTraverse(A2, visit);
cout << ">" << endl;
//B表插入資料
ListInsert_L(B2, 1, 'S');
//輸出表B
cout << " List B = <";
ListTraverse(B2, visit);
cout << ">" << endl;
//合併表A和表B
cout << " Union(A, B, C);";
Union(A2, B2, C2);
cout << endl;
//輸出表C
cout << " List C = <";
ListTraverse(C2, visit);
cout << ">" << endl;
LinkList A3, B3, C3;
InitList(&A3);
InitList(&B3);
//重新插入元素
cout << "Test 4：" << endl;
//給A表插入資料
ListInsert_L(A3, 1, 'G');
//輸出表A
cout << " List A = <";
ListTraverse(A3, visit);
cout << ">" << endl;
//輸出表B
cout << " List B = <";
ListTraverse(B3, visit);
cout << ">" << endl;
//合併表A和表B
cout << " Union(A, B, C);";
Union(A3, B3, C3);
cout << endl;
//輸出表C
cout << " List C = <";
ListTraverse(C3, visit);
cout << ">" << endl;
}
else
{
cout << "error:don't create LinkList,malloc is fall!";
}
system("pause");
return 0;
}