程式媛決定好好學習寫程式碼

連結串列是一種物理儲存單元上非連續、非順序的儲存結構，資料元素的邏輯順序是通過連結串列中的指標連結次序實現的。連結串列由一系列結點（連結串列中每一個元素稱為結點）組成，結點可以在執行時動態生成。每個結點包括兩個部分：一個是儲存資料元素的資料域，另一個是儲存下一個結點地址的指標域。相比於線性表順序結構，操作複雜。由於不必須按順序儲存，連結串列在插入的時候可以達到O(1)的複雜度，比另一種線性表順序錶快得多，但是查詢一個節點或者訪問特定編號的節點則需要O(n)的時間，而線性表和順序表相應的時間複雜度分別是O(logn)和O(1)。

使用連結串列結構可以克服陣列連結串列需要預先知道資料大小的缺點，連結串列結構可以充分利用計算機記憶體空間，實現靈活的記憶體動態管理

。但是連結串列失去了陣列隨機讀取的優點，同時連結串列由於增加了結點的指標域，空間開銷比較大。連結串列最明顯的好處就是，常規陣列排列關聯專案的方式可能不同於這些資料專案在記憶體或磁碟上順序，資料的存取往往要在不同的排列順序中轉換。連結串列允許插入和移除表上任意位置上的節點，但是不允許隨機存取。連結串列有很多種不同的型別：單向連結串列，雙向連結串列以及迴圈連結串列。連結串列可以在多種程式語言中實現。像Lisp和Scheme這樣的語言的內建資料型別中就包含了連結串列的存取和操作。程式語言或面嚮物件語言，如C,C++和Java依靠易變工具來生成連結串列。

其中儲存資料元素資訊的域稱作資料域（設域名為data），儲存直接後繼儲存位置的域稱為指標域

（設域名為next）。指標域中儲存的資訊又稱做指標或鏈。

由分別表示,，…，的N 個結點依次相鏈構成的連結串列，稱為線性表的鏈式儲存表示，由於此類連結串列的每個結點中只包含一個指標域，故又稱單鏈表或線性連結串列。

linkedlist.h  //標頭檔案，定義節點和連結串列資訊及宣告建立、插入、刪除等基本函式

/*連結串列的實現，實現建立、插入、刪除等操作*/
#include <string>
using namespace std;

struct StuInfo
{
	int id;  //學號
	string name;   //姓名
};

struct Node
{
	StuInfo info;
	Node *next;
	Node(){}
	Node(StuInfo x){ info = x; next = NULL; }
};

class LinkedList
{
public:
	LinkedList(); //建構函式
	~LinkedList(); //解構函式
	void insert(StuInfo info, int pos);
	void remove(int id);  //根據學生學號進行刪除
	int find(int id); //根據學號進行查詢，返回節點位置
	int getLength(); //獲得連結串列長度
	void print();  //列印連結串列資訊
private:
	Node *head;
	int length;

};
 

下面繼續編寫對應的原始檔，linkedlist.cpp  //實現具體函式內容

#include <iostream>
#include "linkedlist.h"
using namespace std;

//建構函式
LinkedList::LinkedList()
{
	head = NULL;
	length = 0;
}

//解構函式
LinkedList::~LinkedList()
{
	Node* temp;
	for (int i = 0; i < length; i++)
	{
		temp = head;
		head = head->next;
		delete temp;
	}

}

void LinkedList::insert(StuInfo info, int pos)
{
	if (pos < 0)
	{
		cout << "節點位置必須是正整數" << endl;
	}
	int index = 1;
	Node *temp = head;
	Node *node = new Node(info);
	if (pos == 0)
	{
		node->next = temp;
		head = node;
		length++;
		return;
	}
	while (index < pos && temp != NULL)
	{
		temp = temp->next;
		index++;
	}
	if (temp == NULL)
	{
		cout << "插入失敗，位置序號超過連結串列長度" << endl;
		return;
	}
	node->next = temp->next;
	temp->next = node;
	length++;
	return;
}

void LinkedList::remove(int id)
{
	int pos = find(id);
	if (pos == -1)
	{
		cout << "連結串列中沒有該學號，無法刪除對應資訊" << endl;
		return;
	}
	if (pos == 0)
	{
		head = head->next;
		length--;
		return;
	}
	int index = 1;
	Node *temp = head;
	while (index < pos)
	{
		temp = temp->next;
	}
	temp->next = temp->next->next;
	length--;
	return;
}

int LinkedList::find(int id)
{
	Node *temp = head;
	int index = 0;
	while (temp != NULL)
	{
		if (temp->info.id == id)
		{
			return index;
		}
		temp = temp->next;
		index++;
	}
	return -1;
}

int LinkedList::getLength()
{
	return length;
}

void LinkedList::print()
{
	if (head == NULL)
	{
		cout << "連結串列為空，沒有資訊" << endl;
		return;
	}
	Node *temp = head;
	while (temp != NULL)
	{
		cout << temp->info.id << "," << temp->info.name << endl;
		temp = temp->next;
	}
	cout << endl;
	return;
}

最後，編寫測試用的main函式

#include <iostream>
#include <string>
#include "linkedlist.h"
using namespace std;
int main()
{
	LinkedList head;
	StuInfo info1, info2, info3, info4, info5;
	info1.id = 1001, info1.name = "張三", info2.id = 1002, info2.name = "莉絲", info3.id = 1003, info3.name = "李武", info4.id = 1004, info4.name = "六南", info5.id = 1005, info5.name = "琪琪";

	//測試插入資料
	cout << "測試插入：" << endl;
	head.insert(info1, 0);
	head.print();
	head.insert(info2, 1);
	head.print();
	head.insert(info3, 4);
	head.print();
	head.insert(info4, 0);
	head.print();
	head.insert(info5, 2);
	head.print();
	//測試刪除資料
	cout << "測試刪除：" << endl;
	cout << "連結串列長度為：" << head.getLength() << endl;
	head.remove(1004);
	head.print();
	cout << "連結串列長度為：" << head.getLength() << endl;
	head.remove(1004);
	head.print();
	return 0;
}