1 #include<iostream> 2 #include<iomanip> 3 using namespace std; 4 5 #define OK 1 6 #define ERROR 0 7 typedef int Status; 8 9 typedef struct LNode 10 { 11 int data; //结点的数据域 12 struct LNode *next; //结点的指针域 13 }LNode, *LinkList; //LinkList为指向结构体LNode的指针类型 14 15 void create_List(LinkList &L, int n){ //法1：递归初始化创建n个节点 16 if (n == 0)return;//创建n个节点 17 else{ //此时传进来的是第一个节点的指针 18 L = new LNode; //指针指向新生成的节点 19 cin >> L->data; //输入数据，将其压栈 20 L->next = NULL; //尾插法，先将下一个指针域赋为NULL 21 create_List(L->next, n - 1); //递归创建n个节点 22 } 23 } 24 25 Status Creat_LinkList(LinkList &L){ //法2：创建链表，当输入数字为-1时，令当前指针为空 26 int num; 27 cout << "请每行输入一个数据元素并按回车(直到-1退出)："; 28 cin >> num;//输入数据 29 if (num == -1){ L = NULL; return OK; } //结束 30 else{ 31 L = new LNode; //申请新的节点，指针指向结构体 32 L->data = num; //先将数据放到数据域 33 return Creat_LinkList(L->next); //递归创建节点 34 } 35 } 36 37 int count_LNode(LinkList L){ //统计节点个数，传入链表首地址 38 if (L == NULL)return 0; //递归结束条件，递归到尾节点的下一个节点，直接返回 39 else return count_LNode(L->next) + 1; //否则继续指向下一个节点，表长加1 40 } 41 42 void lprint_LNode(LinkList L){ //正序打印链表 43 if (L == NULL)return; //递归的结束条件 44 else{ 45 cout << L->data << ' '; //先打印当前节点的数据 46 lprint_LNode(L->next); //再递归循环链表 47 } 48 } 49 50 void bprint_LNode(LinkList L){ //反序打印链表 51 if (L == NULL)return; //递归的结束条件 52 else{ 53 bprint_LNode(L->next); //先递归循环链表，将数据域压入栈中 54 cout << L->data << ' '; //讲数据出栈并打印 55 } 56 } 57 58 int maxVal_List(LinkList L) //求表中元素的最大值 59 { 60 int maxVal; 61 if (L->next == NULL) //如果到尾节点，就把当前节点的值赋值为maxVal 62 return L->data; //递归结束条件，出栈比较 63 else{ 64 maxVal = maxVal_List(L->next);//先把一个个数据压栈 65 if (L->data > maxVal) 66 maxVal = L->data; 67 return maxVal; 68 } 69 70 } 71 72 int minVal_List(LinkList L) //求表中元素的最小值 73 { 74 int minVal; 75 if (L->next == NULL) //如果到尾节点，就把当前节点的值赋值为minVal 76 return L->data; //返回末尾的值赋给尾节点 77 else{ 78 minVal = minVal_List(L->next);//先把一个个数据压栈 79 if (L->data < minVal) 80 minVal = L->data; 81 return minVal; //返回上一层 82 } 83 } 84 85 int getSum_List(LinkList L){ //递归求该表中所有元素的和 86 if (L == NULL)return 0; //递归结束条件：当p指向空时，返回0 87 else //否则将当前指针指向的数据域压入栈中，递归到链表尾 88 return getSum_List(L->next) + L->data; 89 } 90 91 bool found = false; 92 void Print_List(LinkList L, int val){ //12.打印单链表中从某节点元素开始后的所有节点 93 if (!L)return; //递归结束条件 94 else{ 95 if (L->data == val)found = true; 96 if (found)cout << L->data << ' '; //只要从满足那一节点之后，打印该点之后的所有节点 97 Print_List(L->next, val); //递归 98 } 99 } 100 101 bool flag = false;//用来标记是否查找成功 102 void PriorElem_List(LinkList L, int val, int &preVal){ //9.求某元素的前驱元素，引用前驱元素 103 if (!L || L->data == val){ //当输入val刚好是第一个节点的时候，直接返回 104 preVal = val; 105 return; 106 } 107 else { 108 if (L->next && L->next->data == val){//找到值为val的前驱节点 109 preVal = L->data; 110 flag = true; 111 } 112 else 113 PriorElem_List(L->next, val, preVal);//递归查找 114 } 115 } 116 117 LinkList pre = NULL; 118 Status IsOrder_List(LinkList L){ //10.判断单链表是否递增有序 119 if (!L)return OK; //当遍历到尾节点的下一个位置，返回正确，表示递增有序 120 if (pre && (pre->data > L->data))return ERROR; 121 pre = L; //将当前节点作为前驱pre节点 122 return IsOrder_List(L->next); //递归遍历每个节点 123 } 124 125 int j = 1; //记录节点的序号 126 bool flag_insert = false;//标记是否插入成功 127 void insert_List(LinkList &L, int i, int e){ //11.在单链表的第i个位置插入元素e 128 LinkList q; 129 if (i == 1){ 130 q = new LNode; 131 q->data = e;//赋值 132 q->next = L; 133 L = q;//L时刻指向尾节点 134 flag_insert = true; 135 } 136 if (!L || flag_insert)return; //递归终止条件 137 else { 138 if (j == i - 1){ 139 q = new LNode; //申请一个新的节点 140 q->data = e; //接下来的操作按常规来 141 q->next = L->next; 142 L->next = q; 143 flag_insert = true;//表示插入成功 144 } 145 else{ 146 j++; //表长先加1，再递归循环链表 147 insert_List(L->next, i, e); 148 } 149 } 150 } 151 152 bool findVal_list = false; 153 void check_List(LinkList L, int val){ //检查val元素是否在表中 154 if (L == NULL || findVal_list)return; //递归出口，若找到的话就不用递归了 155 else{ 156 if (L->data == val)findVal_list = true; //此时已经找到 157 else check_List(L->next, val); //继续递归查找 158 } 159 } 160 161 int k = 1; 162 bool delNodeflag = false; 163 void delNode_List(LinkList &L, int i, int &e){ //13.删除单链表的第i个元素 164 if (!L || delNodeflag)return; 165 else{ 166 LinkList q; 167 if (i == 1){ 168 q = L; 169 e = q->data; 170 L = L->next; 171 delete q; 172 delNodeflag = true; 173 } 174 else if (k == i - 1){ //找到要删除节点的前驱 175 q = L->next; //基本操作 176 e = q->data; 177 L->next = q->next; 178 delete q; 179 delNodeflag = true; //标记删除成功 180 } 181 else { 182 k++; //循环链表 183 delNode_List(L->next, i, e); //递归链表 184 } 185 } 186 } 187 188 189 int i = 0; double sum = 0.0; //尾递归计算平均值 190 //double getAverage_List(LinkList L){ 191 // if (L == NULL)return sum / i; 192 // else{ 193 // sum += L->data; 194 // i++; 195 // return getAverage_List(L->next); 196 // } 197 //} 198 double getAverage_List(LinkList L,int n){//递归计算平均值 199 if (!L->next)return L->data; 200 else{ 201 double ave = getAverage_List(L->next, n - 1); 202 return (ave*(n - 1) + L->data) / n; 203 } 204 } 205 int main() 206 { 207 int e; 208 int choose; 209 210 LinkList L; 211 choose = -1; 212 while (choose != 0) 213 { 214 cout << "******************************************************************************\n"; 215 cout << " 1. 建立空链表(不带头节点); 2. 输入指定个数的数据元素创建链表\n"; 216 cout << " 3. 正序打印表中元素 ; 4. 逆序打印表中元素\n"; 217 cout << " 5. 求表中元素的最大值; 6. 求表中元素的最小值\n"; 218 cout << " 7. 返回单链表的长度; 8. 递归求该表中所有节点元素的和\n"; 219 cout << " 9. 查找某元素的前驱元素; 10.判断单链表是否递增有序 \n"; 220 cout << " 11.在单链表的第i个位置插入元素e 12.打印单链表中从某节点元素开始后的所有节点\n"; 221 cout << " 13.删除单链表的第i个元素 14.求表所有元素的平均值 \n"; 222 cout << " 0. 退出\n"; 223 cout << "*******************************************************************************\n"; 224 225 cout << "请选择:"; 226 cin >> choose; 227 switch (choose) 228 { 229 case 1: //建立空链表 230 L = NULL;//这里不带头结点，建立空链表 231 cout << "成功建立空链表" << endl << endl; 232 break; 233 case 2: //输入指定个数的数据元素创建链表 ,这里也可以调用当输入不为-1的函数 234 /*cout << "请输入一个数，代表元素的个数："; 235 cin >> i; 236 if (i == 0) 237 cout << "此时创建的是空链表" << endl<<endl; 238 else{ 239 cout << "请输入" << i << "个数据元素，之间用空格隔开："; 240 create_List(L, i); 241 cout << "成功建立单链表" << endl << endl; 242 } */ 243 if (Creat_LinkList(L)) //也可以用第2中创建节点的方法创建单链表，此时实参传入第一个节点的指针 244 cout << "成功创建单链表" << endl; 245 else 246 cout << "创建单链表失败" << endl; 247 break; 248 case 3: //正序打印表中元素 249 if (count_LNode(L)){ 250 cout << "当前表中一共有" << count_LNode(L) << "个元素，正序输出依次为"; 251 lprint_LNode(L); 252 cout << endl << endl; 253 } 254 else 255 cout << "当前为空链表" << endl << endl; 256 break; 257 case 4: //逆序打印表中元素 258 if (count_LNode(L)){ 259 cout << "当前表中一共有" << count_LNode(L) << "个元素，逆序输出依次为"; 260 bprint_LNode(L); 261 cout << endl << endl; 262 } 263 else 264 cout << "当前为空链表" << endl << endl; 265 break; 266 case 5: //求表中元素的最大值 267 if (count_LNode(L)){ 268 cout << "表中最大的元素为：" << maxVal_List(L) << "。\n" << endl; 269 } 270 else 271 cout << "当前为空链表" << endl << endl; 272 break; 273 case 6: //求表中元素的最小值 274 if (count_LNode(L)){ 275 cout << "表中最小的元素为：" << minVal_List(L) << "。\n" << endl; 276 } 277 else 278 cout << "当前为空链表" << endl << endl; 279 break; 280 case 7: //返回单链表的长度 281 if (count_LNode(L)) 282 cout << "当前单链表表长为" << count_LNode(L) << "。\n" << endl; 283 else 284 cout << "当前为空表" << endl << endl; 285 break; 286 case 8: //递归求该表中所有元素的和 287 if (count_LNode(L)) 288 cout << "当前表中所有元素的和为" << getSum_List(L) << "。\n" << endl; 289 else 290 cout << "当前为空表" << endl << endl; 291 break; 292 case 9: //查找某元素的前驱元素 293 if (!L) 294 cout << "当前为空表" << endl << endl; 295 else { 296 int val, preVal; 297 cout << "请输入一个待查找前驱元素的元素："; 298 cin >> val; 299 flag = false; 300 PriorElem_List(L, val, preVal); 301 if (flag) 302 cout << "待查找元素" << val << "的前驱元素为" << preVal << "。\n" << endl; 303 else 304 cout << "找不到" << val << "的前驱元素" << endl << endl; 305 } 306 break; 307 case 10: //判断单链表是否递增有序 308 if (IsOrder_List(L)) 309 cout << "该链表递增有序" << endl << endl; 310 else 311 cout << "该链表非递增" << endl << endl; 312 break; 313 case 11: //在单链表的第i个位置后面插入元素e，在这里链表长度至少为1，否则插入失败 314 cout << "请输入要插入元素的位置及插入的元素分别为(用空格隔开):"; 315 cin >> i >> e; 316 if (i<1 || (i>count_LNode(L) + 1)) 317 cout << "输入" << i << "不在节点位置范围内。" << endl << endl; 318 else{ 319 flag_insert = false, j = 1; 320 insert_List(L, i, e); 321 if (flag_insert) 322 cout << "成功在第" << i << "个位置插入元素" << e << "。\n" << endl; 323 else 324 cout << "插入失败" << endl << endl; 325 } 326 break; 327 case 12: //打印单链表中从某节点元素开始后的所有节点 328 if (!L) 329 cout << "当前为空表" << endl << endl; 330 else{ 331 int val; 332 findVal_list = found = false; 333 cout << "请输入打印的起始元素:"; 334 cin >> val; 335 check_List(L, val); 336 if (findVal_list){ 337 cout << "链表元素依次为："; 338 Print_List(L, val); 339 cout << endl << endl; 340 } 341 else 342 cout << "该表中没有" << val << "这个元素。" << endl << endl; 343 } 344 break; 345 case 13: //删除单链表的第i个元素 346 if (!L) 347 cout << "当前链表为空。" << endl << endl; 348 else{ 349 cout << "请输入要删除节点的位置："; 350 cin >> i; 351 if (i<1 || i>count_LNode(L)) 352 cout << "输入" << i << "不在节点位置范围内。" << endl << endl; 353 else{ 354 delNodeflag = false, k = 1; 355 delNode_List(L, i, e); 356 if (delNodeflag) 357 cout << "成功删除第" << i << "个位置的元素" << e << "。\n" << endl; 358 else 359 cout << "删除失败。" << endl << endl; 360 } 361 } 362 break; 363 case 14: 364 if (L->next == NULL) 365 cout << "当前链表为空" << endl << endl; 366 else{ 367 //sum = 0.0, i = 0; //尾递归初始化条件 368 int n = count_LNode(L); 369 cout << "此时表中元素总和的平均值是"; 370 cout << setiosflags(ios::fixed) << setprecision(2) << getAverage_List(L,n) << endl << endl; 371 } 372 break; 373 } 374 } 375 return 0; 376 }
