算法刷题笔记 单链表（C++实现）

题目描述

实现一个单链表，链表初始为空，支持三种操作：

1. 向链表头插入一个数；
2. 删除第 k个插入的数后面的一个数；
3. 在第 k个插入的数后插入一个数。

现在要对该链表进行M次操作，进行完所有操作后，从头到尾输出整个链表。

注意:题目中第k个插入的数并不是指当前链表的第k个数。例如操作过程中一共插入了n个数，则按照插入的时间顺序，这n个数依次为：第1个插入的数，第2个插入的数，…第n个插入的数。

输入格式

• 第一行包含整数M，表示操作次数。
• 接下来M行，每行包含一个操作命令，操作命令可能为以下几种：
  • H x，表示向链表头插入一个数x。
  • D k，表示删除第k个插入的数后面的数（当k为0时，表示删除头结点）。
  • I k x，表示在第k个插入的数后面插入一个数x（此操作中k均大于 0）。

输出格式

• 共一行，将整个链表从头到尾输出。

数据范围

• 1 ≤ M ≤ 100000
• 所有操作保证合法。

基本思路

• 在通常情况下以及我们的课程学习过程中，都是使用一个结构体表示链表结点或完整的链表。但是，这种方式需要每次使用new运算符创建一个新的链表结点，而这实际上是一个非常低效的方式。因此，实际的算法竞赛中，往往使用一个数组或向量来模拟出一个链表，称为静态链表，从而避免低效的动态内存分配。
• 单链表的实际作用主要是写邻接表，用来存储图和树。

实现代码

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;typedef int value;
typedef int pos;
vector< pair<value, pos> > List;int head = -1;inline void insert_to_head(const int& x)
{List.push_back({x, head});head = List.size() - 1;
}inline void del_after(const int& k)
{if(k == 0) head = List[head].second;else List[k - 1].second = List[List[k - 1].second].second;
}inline void insert_after(const int& k, const int& x)
{List.push_back({x, List[k - 1].second});List[k - 1].second = List.size() - 1;
}int main(void)
{int m;cin >> m;for(int i = 0; i < m; ++i){char operation;cin >> operation;if(operation == 'H'){int x;cin >> x;insert_to_head(x);}else if(operation == 'D'){int k;cin >> k;del_after(k);}else if(operation == 'I'){int k, x;cin >> k >> x;insert_after(k, x);}}while(List[head].second != -1){cout << List[head].first << " ";head = List[head].second;}cout << List[head].first << " ";return 0;
}

注意事项：

• 这里如果不使用cin进行输入，而是使用scanf函数的话，会出现奇怪的难以解释的错误。因此，以后的算法编程题目中，如果不是输入量特别大的话，都尽量使用更加简单的cin方式进行输入。