AcWing 826. 单链表
题目描述
实现一个单链表，链表初始为空，支持三种操作：
- 向链表头插入一个数；
- 删除第 k 个插入的数后面的一个数；
- 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。
输入样例：
cpp
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：
cpp
6 4 6 5C++
cpp
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
const int N = 100005;
int head = -1; // 链表头的索引，初始化为-1表示空链表
int next_index[N]; // 每个节点的下一个节点索引
int value[N]; // 存储节点值的数组
int free_spot = 0; // 指向下一个空闲位置的指针
vector<int> nodes; // 用于快速访问第k个插入的节点
void insertAtHead(int x) {
int new_node = free_spot++;
value[new_node] = x;
next_index[new_node] = head;
head = new_node;
nodes.push_back(new_node);
}
void deleteAfter(int k) {
if (k == 0) {
if (head != -1) {
head = next_index[head];
}
} else {
int prev_node = nodes[k - 1];
int to_delete = next_index[prev_node];
if (to_delete != -1) {
next_index[prev_node] = next_index[to_delete];
}
}
}
void insertAfter(int k, int x) {
int prev_node = nodes[k - 1];
int new_node = free_spot++;
value[new_node] = x;
next_index[new_node] = next_index[prev_node];
next_index[prev_node] = new_node;
nodes.push_back(new_node);
}
void printList() {
for (int i = head; i != -1; i = next_index[i]) {
cout << value[i] << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
int M;
cin >> M;
string command;
int k, x;
for (int i = 0; i < M; i++) {
cin >> command;
if (command == "H") {
cin >> x;
insertAtHead(x);
} else if (command == "D") {
cin >> k;
deleteAfter(k);
} else if (command == "I") {
cin >> k >> x;
insertAfter(k, x);
}
}
printList();
return 0;
}
cpp
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
struct Node {
int value;
Node* next;
Node(int val) : value(val), next(NULL) {}
};
class LinkedList {
private:
Node* head;
vector<Node*> nodes; // 用于快速访问第 k 个插入的节点
public:
LinkedList() : head(NULL) {
nodes.push_back(NULL); // 0 索引不使用，对应题目中的 k=0
}
void insertAtHead(int val) {
Node* node = new Node(val);
node->next = head;
head = node;
nodes.push_back(node); // 记录节点
}
void deleteAfter(int k) {
if (k == 0) { // 特殊处理删除头结点的情况
Node* temp = head;
if (head != NULL) {
head = head->next;
}
delete temp;
} else if (k < static_cast<int>(nodes.size())) {
Node* prev = nodes[k];
if (prev && prev->next) {
Node* toDelete = prev->next;
prev->next = toDelete->next;
delete toDelete;
}
}
}
void insertAfter(int k, int val) {
if (k < static_cast<int>(nodes.size())) {
Node* prev = nodes[k];
if (prev) {
Node* node = new Node(val);
node->next = prev->next;
prev->next = node;
nodes.push_back(node); // 记录新插入的节点
}
}
}
void printList() {
Node* current = head;
if (!current) {
cout << "\n";
return;
}
while (current) {
cout << current->value << (current->next ? " " : "\n");
current = current->next;
}
}
~LinkedList() {
Node* current = head;
while (current) {
Node* next = current->next;
delete current;
current = next;
}
}
};
int main() {
int M;
cin >> M;
LinkedList list;
string command;
int k, x;
for (int i = 0; i < M; ++i) {
cin >> command;
if (command == "H") {
cin >> x;
list.insertAtHead(x);
} else if (command == "D") {
cin >> k;
list.deleteAfter(k);
} else if (command == "I") {
cin >> k >> x;
list.insertAfter(k, x);
}
}
list.printList();
return 0;
}
cpp
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 100010;
// head 表示头结点的下标
// e[i] 表示节点i的值
// ne[i] 表示节点i的next指针是多少
// idx 存储当前已经用到了哪个点
int head, e[N], ne[N], idx;
// 初始化
void init() {
head = -1;
idx = 0;
}
// 将x插到头结点
void add_to_head(int x) {
e[idx] = x, ne[idx] = head, head = idx++;
}
// 将x插到下标是k的点后面
void add(int k, int x) {
e[idx] = x, ne[idx] = ne[k], ne[k] = idx++;
}
// 将下标是k的点后面的点删掉
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;
}Go
go
package main
import (
"fmt"
"os"
"bufio"
"strconv"
"strings"
)
const MAXN = 100005 // 假设最多有100000个操作，每个操作最多插入一个元素
var (
head int
nextIndex [MAXN]int
value [MAXN]int
freeSpot int
nodes []int
)
func init() {
head = -1 // 初始化为空链表
freeSpot = 0
nodes = make([]int, 0)
}
func insertAtHead(x int) {
newNode := freeSpot
freeSpot++
value[newNode] = x
nextIndex[newNode] = head
head = newNode
nodes = append(nodes, newNode)
}
func deleteAfter(k int) {
if k == 0 {
if head != -1 {
head = nextIndex[head]
}
} else {
prevNode := nodes[k-1]
toDelete := nextIndex[prevNode]
if toDelete != -1 {
nextIndex[prevNode] = nextIndex[toDelete]
}
}
}
func insertAfter(k int, x int) {
prevNode := nodes[k-1]
newNode := freeSpot
freeSpot++
value[newNode] = x
nextIndex[newNode] = nextIndex[prevNode]
nextIndex[prevNode] = newNode
nodes = append(nodes, newNode)
}
func printList() {
for i := head; i != -1; i = nextIndex[i] {
fmt.Printf("%d ", value[i])
}
fmt.Println()
}
func main() {
scanner := bufio.NewScanner(os.Stdin)
scanner.Scan()
M, _ := strconv.Atoi(scanner.Text())
for i := 0; i < M; i++ {
scanner.Scan()
parts := strings.Fields(scanner.Text())
command := parts[0]
switch command {
case "H":
x, _ := strconv.Atoi(parts[1])
insertAtHead(x)
case "D":
k, _ := strconv.Atoi(parts[1])
deleteAfter(k)
case "I":
k, _ := strconv.Atoi(parts[1])
x, _ := strconv.Atoi(parts[2])
insertAfter(k, x)
}
}
printList()
}
go
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"os"
"strconv"
"strings"
)
// Node 表示链表中的一个节点
type Node struct {
Value int // 节点存储的值
Next *Node // 指向下一个节点的指针
}
// LinkedList 表示链表结构
type LinkedList struct {
Head *Node // 链表的头节点
Nodes []*Node // 用于记录按插入顺序的节点，以便于快速访问
}
// NewLinkedList 创建并返回一个新的空链表
func NewLinkedList() *LinkedList {
return &LinkedList{
Head: nil,
Nodes: make([]*Node, 0),
}
}
// InsertAtHead 在链表的头部插入一个新的节点
func (ll *LinkedList) InsertAtHead(x int) {
newNode := &Node{Value: x, Next: ll.Head}
ll.Head = newNode
ll.Nodes = append(ll.Nodes, newNode)
}
// DeleteAfter 删除第 k 个插入的节点后面的节点
func (ll *LinkedList) DeleteAfter(k int) {
if k == 0 {
if ll.Head != nil {
ll.Head = ll.Head.Next
}
} else if k-1 < len(ll.Nodes) {
prevNode := ll.Nodes[k-1]
if prevNode != nil && prevNode.Next != nil {
prevNode.Next = prevNode.Next.Next
}
}
}
// InsertAfter 在第 k 个插入的节点后面插入一个新的节点
func (ll *LinkedList) InsertAfter(k int, x int) {
if k-1 < len(ll.Nodes) {
prevNode := ll.Nodes[k-1]
if prevNode != nil {
newNode := &Node{Value: x, Next: prevNode.Next}
prevNode.Next = newNode
ll.Nodes = append(ll.Nodes, newNode)
}
}
}
// PrintList 从头到尾打印链表中的所有节点值
func (ll *LinkedList) PrintList() {
for current := ll.Head; current != nil; current = current.Next {
fmt.Printf("%d ", current.Value)
}
fmt.Println()
}
func main() {
scanner := bufio.NewScanner(os.Stdin)
scanner.Scan()
M, _ := strconv.Atoi(scanner.Text())
ll := NewLinkedList()
for i := 0; i < M; i++ {
scanner.Scan()
parts := strings.Fields(scanner.Text())
command := parts[0]
switch command {
case "H":
x, _ := strconv.Atoi(parts[1])
ll.InsertAtHead(x)
case "D":
k, _ := strconv.Atoi(parts[1])
ll.DeleteAfter(k)
case "I":
k, _ := strconv.Atoi(parts[1])
x, _ := strconv.Atoi(parts[2])
ll.InsertAfter(k, x)
}
}
ll.PrintList()
}模板
cpp
// head存储链表头，e[]存储节点的值，ne[]存储节点的next指针，idx表示当前用到了哪个节点
int head, e[N], ne[N], idx;
// 初始化
void init()
{
head = -1;
idx = 0;
}
// 在链表头插入一个数a
void insert(int a)
{
e[idx] = a, ne[idx] = head, head = idx ++ ;
}
// 将头结点删除，需要保证头结点存在
void remove()
{
head = ne[head];
}