算法刷题笔记单链表（C++实现）

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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。

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

cpp 复制代码

#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。

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