数组模拟单链表
链表的概念以及结构
概念：链表是一种物理存储结构上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的 ，这种链表也叫动态链表。
定义：在C语言中我们通过结构体实现一个节点的定义。
typedef struct ListNode{
int val,
struct ListNode *next;
}ListNode;
缺点：
■ 在我们创建一个链表时这个过程是十分慢的，需要重新开辟一个空间，我们在做算法题的时候常常会时间超时。
数组模拟链表
我们用数组来模拟链表虽然会占用一定的空间，但是时间达到了一个优化。数组模拟链表常常会用在图论的算法中，数组模拟链表常常也叫静态链表。
模拟过程
定义：我们会开两个全局数组，两个全局变量(一个是头节点，一个是下标)。
const int N=100010;
//head:头节点下标
//idx:当前已经用到哪个点了
//e[i]:节点i存储的值
//ne[i]:节点i的next指针是多少
int head,idx,e[N],ne[N];
重点理解:
head:头节点下标
idx:当前已经用到哪个点了
e[i]:节点i存储的值
ne[i]:节点i的next指针是多少
初始化:我们默认-1是代表空节点，将head的值初始化为-1，idx初始化为0；
void init(){
idx=0;
head=-1;
}
头插法步骤：
■ 创建这个节点的值(e[idx]=val)
■ head的值赋给当前新节点next[i]指针(ne[idx]=head)
■ 让head重新指向头节点(head=idx)
■ 将idx向后移动(idx++)
void add_to_head(int val){
e[idx]=val;
ne[idx]=head;
head=idx;
idx++;
}
在下标为k(0,1,2,3,4,5)的后面插入节点：
■ 创建这个节点的值(e[idx]=val)
■ head的值赋给当前新节点next[i]指针(ne[idx]=ne[k])
■ 将下标为k的节点指向当前节点(ne[k]=idx)
■ 将idx向后移动(idx++)
void add(int k,int x){
e[idx]=x;
ne[idx]=ne[k];
ne[k]=idx;
idx++;
}
删除下表是k的后面一个节点：
■ 将k的下一个节点的指针赋给下一个节点的指针
void remove(int k){
ne[k]=ne[ne[k]];
}
遍历链表：
for(int i=head;i!=-1;i=ne[i]){
cout<<e[i]<<endl;
}
整体代码：
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=100010;
//head:头节点下表
//idx:当前已经用到哪个点了
//e[i]:节点i存储的值
//ne[i]:节点i的next指针是多少
int head,idx,e[N],ne[N];
//初始化
void init(){
idx=0,head=-1,tail=0;
}
//头插法
void add_to_head(int x){
e[idx]=x,ne[idx]=head,head=idx++;
}
//将x插入到下标是k的后面的点
void add(int k,int x){
e[idx]=x,ne[idx]=ne[k],ne[k]=idx++;
}
//删除下表是k的后面一个点
void remove(int k){
ne[k]=ne[ne[k]];
}
例题
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：
(1) “H x”，表示向链表头插入一个数x。
(2) “D k”，表示删除第k个输入的数后面的数（当k为0时，表示删除头结点）。
(3) “I k x”，表示在第k个输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。
输入样例：
10
H 9
I 1 1
D 1
D 0
H 6
I 3 6
I 4 5
I 4 5
I 3 4
D 6
输出样例：
6 4 6 5
已过代码：
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=100010;
//head:头节点下表
//idx:当前已经用到哪个点了
//e[i]:节点i存储的值
//ne[i]:节点i的next指针是多少
int head,idx,e[N],ne[N];
//初始化
void init(){
idx=0,head=-1,tail=0;
}
//头插法
void add_to_head(int x){
e[idx]=x,ne[idx]=head,head=idx++;
}
//将x插入到下标是k的后面的点
void add(int k,int x){
e[idx]=x,ne[idx]=ne[k],ne[k]=idx++;
}
//删除下表是k的后面一个点
void remove(int k){
ne[k]=ne[ne[k]];
}
int main(){
int m;
cin>>m;
init();
while(m--){
int k,x;
char op;
cin>>op;
if(op=='H'){
cin>>x;
add_to_head(x);
}else if(op=='D'){
cin>>k;
if(!k)head=ne[head];
else remove(k-1);
}else{
cin>>k>>x;
add(k-1,x);
}
for(int i=head,i!=-1;i=ne[i])cout<<e[i]<<' ';
cout<<endl;
}
return 0;
}