请根据单链表基本操作的函数,仿照以下的程序,写出后插建立单链表的创建函数。 void CreateList_F(LinkList &L,int n) { InitList_L(L); for(i=n;i>0;--i) { scanf("%c",&e); ListInsert_L(L,1,e); } }//CreateList_F
时间: 2025-03-21 13:09:10 浏览: 19
<think>嗯,用户让我根据已有的单链表前插法创建函数,写出后插法的创建函数。首先,我需要回忆单链表的前插和后插的区别。前插法每次在链表的头部插入新节点,所以生成的链表顺序和输入顺序相反。而后插法则是在链表的尾部插入,保持输入顺序一致。
原来的函数是CreateList_F,使用前插法。里面调用了ListInsert_L(L,1,e),应该是在位置1插入元素,也就是头部。现在要改为后插,那每次插入的位置应该是当前链表的末尾,或者在尾部追加。但问题在于,如何高效地找到尾部呢?
可能需要一个指针始终指向链表的最后一个节点,这样每次插入新节点时,可以直接在尾部后面添加,而不需要每次都遍历整个链表。这样可以提高效率,时间复杂度是O(n)。
首先,初始化链表,然后循环n次。每次读取一个元素e,然后将e插入到链表的尾部。为了做到这一点,可以用一个尾指针tail,初始时tail指向头节点。每次插入新节点后,tail移动到新节点,这样下一次插入时依然在尾部。
但是,如果现有的ListInsert_L函数已经支持在尾部插入的功能,比如通过指定位置为表尾+1,那可能可以直接调用。不过通常来说,链表的标准插入函数可能需要在某个位置前插入,所以可能需要自己实现后插的逻辑。
或者,可能用户提供的ListInsert_L函数是否支持尾部插入?例如,在函数中传入参数i为链表长度+1的位置,但每次获取链表长度需要遍历,这样效率不高。所以更好的方法是维护一个尾指针。
所以,正确的后插法创建函数应该是在循环中,每次将新节点添加到链表的末尾。这时候需要自己创建节点,并更新尾指针,而不是依赖ListInsert_L函数,因为原来的前插法可能用的是ListInsert_L在头部插入,但后插法可能需要不同的处理。
例如,原前插法的函数中,InitList_L(L)应该是初始化一个空链表,头节点可能已经创建。然后每次插入在第一个位置,也就是头节点之后。
而后插法的话,每次插入到最后一个节点之后。所以需要维护一个tail指针,初始时指向头节点。每次创建新节点,将其链接到tail的后面,然后更新tail到新节点。
所以,可能的代码结构如下:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L); // 初始化链表,生成头节点
LNode *tail = L; // 尾指针初始指向头节点
for (int i = 0; i < n; ++i) {
ElemType e;
scanf("%c", &e);
LNode *newNode = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
newNode->data = e;
newNode->next = NULL;
tail->next = newNode; // 将新节点链接到尾部
tail = newNode; // 更新尾指针
}
}
但是用户提供的原函数是使用ListInsert_L函数来插入元素,可能需要考虑是否要调用这个函数,或者是否自己处理节点的插入。如果题目要求仿照原程序的结构,即使用ListInsert_L函数,那么可能需要调整参数,比如插入的位置是表尾的位置。但问题在于,原函数中的ListInsert_L可能是在某个位置前插入,例如在第i个位置插入,那么当i=ListLength(L)+1时,可能在尾部插入。这时候,每次插入的位置需要动态获取,但这样每次插入都要遍历链表到尾部,时间复杂度是O(n²),效率较低。如果n很大,这会影响性能。
但原前插法的函数调用了ListInsert_L(L,1,e),也就是每次都插入到第一个位置。所以仿照的话,可能后插法需要每次插入到当前链表长度+1的位置,这样每次插入的位置是末尾。但这样的话,每次插入都需要获取链表长度,或者维护当前的位置。
但假设ListInsert_L函数能够处理在位置i插入,那么后插法的循环可能像这样:
for(i=0; i<n; i++) {
scanf(...);
ListInsert_L(L, i+1, e); // 每次插入到当前末尾的下一个位置
}
但这样的话,每次插入到i+1的位置,假设链表初始为空,那么第一次插入到位置1,第二次到2,依此类推。但问题在于,每次插入到位置i+1时,ListInsert_L需要找到前一个节点,即第i个节点,这可能每次都需要从头遍历到第i个节点,这样总的时间复杂度是O(n²)。
而前插法每次在位置1插入,时间复杂度是O(n),因为每次插入不需要遍历。所以为了优化后插法的效率,应该维护一个尾指针,而不是每次都调用ListInsert_L函数。这可能更高效。
但用户给出的例子是前插法使用了ListInsert_L函数,因此可能用户希望在后插法的实现中也使用ListInsert_L函数,只是改变插入的位置。例如,从i=1变为插入到i的位置等于当前链表长度+1的位置。例如,每次插入到链表末尾,即位置ListLength_L(L)+1。
但问题在于,如何获取当前链表的长度?每次调用ListLength_L(L)需要遍历整个链表,这会导致时间复杂度变成O(n²),对于较大的n来说效率不高。
所以,是否有可能在循环中维护一个变量来记录当前链表的长度?例如:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L);
int length = 0;
for (int i = 0; i < n; ++i) {
scanf("%c", &e);
ListInsert_L(L, length + 1, e); // 插入到当前长度+1的位置
length++;
}
}
这样,每次插入的位置是length+1,初始时length=0,第一次插入到位置1,之后每次插入到末尾。但假设ListInsert_L函数在插入到位置i时,i的范围是1到length+1,并且可以正确地在末尾插入。然而,这需要ListInsert_L的实现能够处理在末尾插入的情况,而每次插入的时间复杂度为O(length),因为需要找到第length的位置。因此,总的时间复杂度是O(n²),而维护尾指针的方法时间复杂度是O(n)。所以,可能用户希望的是直接使用尾指针的方式,而不是调用ListInsert_L函数。
但原题中的例子是调用ListInsert_L函数,所以可能用户希望仿照其结构,即使用类似的方式,但改变插入的位置。例如,将原来的在位置1插入改为在当前位置末尾插入。但需要考虑是否存在这样的函数或者是否必须自己实现。
可能用户提供的ListInsert_L函数允许在任意位置插入,比如在第i个位置前插入。因此,当要后插时,插入的位置应该是当前链表的长度+1。例如,当链表已经有k个节点时,插入到k+1的位置,即末尾之后。这时候,ListInsert_L(L, k+1, e)就能将e插入到末尾。
但每次调用ListInsert_L时,如果该函数需要找到第k个节点,那么每次插入的时间复杂度是O(k),总的时间复杂度是O(n²)。这在n较大时效率不高。因此,正确的后插法应该避免每次遍历链表,而是维护一个尾指针。
因此,可能用户提供的例子中的前插法函数虽然调用了ListInsert_L,但可能在后插法的实现中,需要使用不同的方法,或者用户希望的是类似结构但改变插入的位置。
所以,综合考虑,正确的后插法创建函数可能需要维护一个尾指针,而不直接调用ListInsert_L。但根据题目要求,是否必须调用ListInsert_L函数呢?
题目中的例子中的前插法函数调用了ListInsert_L,所以用户可能希望在后插法函数中也调用同样的函数,但改变插入的位置参数。例如,将循环中的插入位置改为i+1,或者当前链表长度+1。或者,可能用户希望的是将循环中的插入位置从1改为其他值。
比如,原前插法的循环是i从n到1,每次插入到位置1,这样生成的链表顺序与输入相反。而后插法的循环应该是i从1到n,每次插入到位置i,或者当前链表的末尾。如果链表的长度在每次插入后增加1,那么插入的位置应该是i,例如:
假设初始链表为空,插入第一个元素到位置1,第二个到位置2,依此类推。这样,循环变量i从1到n,每次插入到位置i。例如:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L);
for (int i=1; i<=n; ++i) {
scanf("%c", &e);
ListInsert_L(L, i, e);
}
}
这样,每次插入到位置i,当i递增时,每个元素都插入到链表的末尾。例如,当插入第一个元素时,i=1,插入到位置1,链表长度为1;第二个元素插入到位置2,此时链表长度已经为1,插入到位置2即末尾,依此类推。这样总的时间复杂度是O(n²),因为每次插入需要遍历到位置i-1的前驱节点。
但这种方法可能效率较低,但结构上与原程序类似,即使用循环和ListInsert_L函数,只是改变了插入的位置。这可能符合用户的要求,即仿照原程序的结构,调用ListInsert_L函数。
但是原程序中的循环是倒序的,i从n到1,每次插入到位置1,因此输入顺序会被逆序。而现在的后插法需要保持输入顺序,因此循环是正序,插入的位置是递增的。
所以,可能的正确实现是:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L); // 初始化空链表
for (int i=1; i<=n; ++i) { // 循环n次,i从1到n
scanf("%c", &e);
ListInsert_L(L, i, e); // 每次插入到当前链表的第i个位置,即末尾
}
}
但这样是否正确呢?假设链表初始为空,第一次插入i=1的位置,正确。第二次插入i=2的位置,此时链表已经有1个节点,插入到第二个位置,即在第一个节点之后,正确。这样,最终链表的顺序和输入顺序一致。
但问题在于,ListInsert_L函数是否允许插入到i的位置超过当前长度+1。例如,当前链表长度是k,那么允许插入的位置是1到k+1。当每次插入到i的位置,此时i的值是否可能超过当前长度+1?
比如,当i=1时,链表长度是0,插入到位置1是允许的。然后链表长度变为1。当i=2时,链表长度是1,插入到位置2是允许的。这样,每次插入的位置i都是当前长度+1的位置,对吗?
或者,i的值是否应该为当前长度+1?例如,在循环中,每次i的值为当前链表长度+1。例如,初始长度为0,i=1;插入后长度变为1,下一次i=2,依此类推。这可以通过维护一个变量currentLength:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L);
int currentLength = 0;
for (int i=0; i <n; ++i) {
scanf("%c", &e);
ListInsert_L(L, currentLength +1, e);
currentLength++;
}
}
这样,每次插入的位置是currentLength+1,即链表的末尾。这种方法可能在逻辑上更清晰,但需要维护currentLength变量。
但不管哪种方式,最终的时间复杂度都是O(n²),因为每次插入需要遍历到位置i-1的前驱节点。
所以,如果用户希望的是一个时间复杂度为O(n)的后插法实现,那么应该避免每次调用ListInsert_L,而是自己维护尾指针,直接插入到尾部。
但用户要求仿照原程序的结构,原程序调用了ListInsert_L函数,所以可能正确的答案需要调用同样的函数,但改变插入的位置。即从原来的插入位置1改为插入到当前链表的末尾位置,也就是i+1的位置,或者维护当前长度。
那么,正确的代码可能如下:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L);
for(int i=1; i<=n; i++) { // 正序循环
scanf("%c", &e);
ListInsert_L(L, i, e); // 插入到第i个位置
}
}
或者,如果链表的长度在初始化时为0,那么每次插入的位置应为i的位置,而i从1到n。例如,第一个元素插入到1,第二个到2,这样链表顺序与输入一致。
但原程序中的循环是for(i=n; i>0; --i),也就是倒序循环n次。这可能是因为前插法每次在头部插入,所以循环次数是n次,而每次插入到位置1,导致输入顺序被逆序。而后插法应该循环n次,每次插入到末尾,因此循环变量可以是正序的。
综上,正确的后插法函数应该是正序循环n次,每次插入到当前末尾的位置。如果使用ListInsert_L函数,那么每次插入的位置是当前长度+1的位置。因此,在函数中需要跟踪当前链表的长度,或者在循环中使用i来表示位置。
但原程序中的循环变量i是从n到1,可能与循环次数有关,而不是位置。例如,前插法循环n次,每次读取一个元素,然后插入到头部。后插法则循环n次,每次读取一个元素,插入到尾部。这时候,循环变量可能只是控制次数,而插入的位置则由其他方式决定。
可能正确的答案是这样的:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L);
for (int i=0; i <n; ++i) { // 循环n次,i从0到n-1
ElemType e;
scanf("%c", &e);
ListInsert_L(L, ListLength_L(L)+1, e); // 插入到当前长度+1的位置
}
}
但是,假设ListLength_L(L)函数可以正确返回链表的当前长度。每次插入前,获取链表的长度,然后插入到末尾。这样,每次插入的时间复杂度是O(m),其中m是当前链表的长度。总的时间复杂度是O(n²)。而维护尾指针的方法可以将总时间复杂度降低到O(n)。
如果题目允许不使用ListInsert_L,而直接操作链表节点的话,那么维护尾指针的方法是更优的。但题目要求仿照原程序的结构,原程序调用了ListInsert_L,因此可能需要同样调用这个函数,但改变插入位置。
但原程序中的ListInsert_L可能是在指定位置插入,比如在第i个位置之前插入一个新元素。例如,ListInsert_L(L, 1, e)表示在第一个节点之前插入,成为新的第一个节点。而如果要在末尾插入,需要找到末尾的位置i=ListLength_L(L)+1,然后插入到该位置之前,也就是在最后一个节点之后插入。
不过这可能因ListInsert_L的具体实现而异。例如,某些链表插入函数允许在位置n+1插入,此时相当于在末尾添加节点。
综上,用户提供的原函数使用前插法,每次插入到位置1。仿照这个结构,后插法应该每次插入到位置ListLength_L(L)+1。因此,正确的函数可能如下:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L);
for(int i=0; i<n; ++i) {
ElemType e;
scanf("%c", &e);
ListInsert_L(L, ListLength_L(L)+1, e);
}
}
但每次调用ListLength_L(L)都会遍历链表,导致时间复杂度为O(n²)。这可能不是最优的,但符合原程序的结构,因为原程序中的前插法每次插入到位置1,时间复杂度为O(1)每次(假设链表有头节点,插入到头部的时间复杂度为O(1)),但实际可能每次插入需要找到前驱节点,比如在单链表中,插入到第i个位置需要找到第i-1个节点。如果头节点存在,那么插入到位置1时,前驱节点是头节点,所以不需要遍历,直接插入,时间复杂度O(1)。因此,前插法的时间复杂度为O(n)。而后插法如果每次需要找到末尾的前驱节点,则时间复杂度O(n²)。
因此,正确的实现可能需要维护一个尾指针,而不是调用ListInsert_L函数。这可能更高效,但需要直接操作链表结构,而不是调用现有的插入函数。
所以,正确的答案可能如下:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L); // 初始化,生成头节点L
LNode *tail = L; // 尾指针初始指向头节点
for(int i=0; i<n; ++i) {
ElemType e;
scanf("%c", &e);
LNode *newNode = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
newNode->data = e;
newNode->next = NULL;
tail->next = newNode; // 将新节点链接到尾部
tail = newNode; // 更新尾指针
}
}
这不需要调用ListInsert_L函数,而是直接操作链表。但题目要求仿照原程序的结构,原程序调用了ListInsert_L。所以,是否需要调用该函数呢?
这取决于用户的具体需求。如果原程序中的其他操作都使用ListInsert_L函数,那么可能希望保持一致性。但考虑到效率,直接操作链表会更优。
可能用户提供的例子中的CreateList_F函数调用了ListInsert_L,所以用户可能希望后插法的函数也调用同样的函数,只是改变插入的位置。但如前所述,这样会导致效率问题,但可能结构更统一。
这时候,可能需要明确用户的需求是调用ListInsert_L函数,还是允许直接操作链表。
根据用户的问题描述:“仿照以下的程序,写出后插建立单链表的创建函数”,所以仿照的结构包括调用ListInsert_L函数。因此,正确的答案可能需要使用该函数,改变插入的位置参数。
但原程序中的前插法循环变量i是从n到1,而插入的位置是1,这样输入的字符会被逆序插入到链表中。例如,输入顺序是a,b,c,前插法生成c,b,a的顺序。
而后插法则需要保持输入顺序,因此循环变量应该从1到n,或者0到n-1,插入的位置是每次的末尾,即调用ListInsert_L时插入的位置是当前长度+1。
因此,正确的函数可能如下:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L);
for(int i=0; i<n; ++i) { // 循环n次
ElemType e;
scanf("%c", &e);
ListInsert_L(L, ListLength_L(L)+1, e); // 插入到末尾
}
}
但这里的问题在于,每次插入都要调用ListLength_L函数,这会遍历链表,导致时间复杂度O(n²)。对于n较大的情况,这可能不可行。但在示例中,原程序可能也有效率问题,因为前插法每次插入到头部可能更高效,所以用户可能可以接受后插法的这种实现。
不过,原程序中的前插法循环次数是i从n到1,这可能是因为输入的顺序会被逆序插入,因此循环次数是n次。而后插法需要循环n次,正序插入,因此循环变量可以是i从0到n-1,或者i从1到n,次数都是n次。
总结,正确的后插法函数应该循环n次,每次插入到链表的末尾位置。如果使用ListInsert_L函数,则需要每次获取当前链表长度,插入到长度+1的位置。这样,虽然效率不高,但结构上与原程序类似。
因此,答案可能如下:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L);
for(int i=0; i<n; ++i) {
ElemType e;
scanf("%c", &e);
ListInsert_L(L, ListLength_L(L)+1, e);
}
}
但需要注意,这里假设ListInsert_L函数可以正确处理插入到末尾之后的位置,即当参数i为当前长度+1时,将元素插入到链表的尾部。
或者,如果链表的长度在初始化时为0,那么循环中第一次插入到位置1,第二次到2,依此类推。因此,可以用循环变量i从1到n,插入到i的位置:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L);
for(int i=1; i<=n; ++i) {
ElemType e;
scanf("%c", &e);
ListInsert_L(L, i, e);
}
}
这样,当i=1时,链表为空,插入到位置1;i=2时,链表长度为1,插入到位置2,依此类推。这样无需调用ListLength_L函数,但每次插入的位置i是否允许超过当前链表长度+1?
例如,当链表长度为0,第一次插入i=1是允许的。插入后长度变为1。第二次插入i=2,此时链表长度为1,允许插入到位置2,即末尾。所以,每次插入的位置i是正确的。
因此,这样的函数可能更高效,因为循环变量i直接作为插入的位置参数,无需每次计算长度。但每次插入到i的位置是否有效,这取决于链表的当前长度是否允许。例如,在第一次循环时,链表长度为0,插入到i=1的位置是否有效?假设ListInsert_L函数允许插入到位置1到当前长度+1,那么当当前长度为0时,允许插入到位置1。
因此,这可能是可行的,而且时间复杂度仍然是O(n²),但实现起来更简单,不需要每次调用ListLength_L函数。
但问题在于,假设链表已经有一些元素,那么在循环中i的值可能超过链表当前的长度,导致插入位置错误。例如,如果原链表非空,但InitList_L(L)会清空链表,初始化一个空链表。因此,在初始化后,链表为空,i从1到n,每次插入到i的位置是正确的。
例如,假设n=3:
第一次循环i=1,链表长度0,插入到位置1(正确)。
链表长度变为1。
第二次循环i=2,链表长度1,插入到位置2(正确)。
链表长度变为2。
第三次循环i=3,链表长度2,插入到位置3(正确)。
链表长度变为3.
因此,这种方法是可行的,而且不需要调用ListLength_L函数,而是直接使用循环变量i作为插入的位置。这可能更高效,因为不需要每次遍历链表来获取长度。
因此,正确的答案可能如下:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L); // 初始化空链表
for(int i=1; i<=n; ++i) { // 循环n次,i从1到n
ElemType e;
scanf("%c", &e);
ListInsert_L(L, i, e); // 每次插入到第i个位置
}
}
但需要确保ListInsert_L函数允许在位置i插入,即使当前链表的长度小于i-1。例如,当链表当前长度为k,而插入的位置i是k+1,这是允许的,表示在末尾插入。假设ListInsert_L函数可以处理这种情况,那么这个方法可行。
综上,我认为用户需要的答案是这样的结构:循环n次,每次插入到第i个位置,其中i从1到n。因此,生成的链表顺序与输入顺序一致。而原程序中的循环是从n到1,插入到位置1,生成的顺序相反。
因此,正确的后插法函数应该像这样:
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L);
for(int i=1; i<=n; ++i) {
ElemType e;
scanf("%c", &e);
ListInsert_L(L, i, e);
}
}
但需要确认ListInsert_L的实现是否支持在i大于当前长度时插入。例如,假设链表当前有k个节点,插入到i=k+1的位置是否有效。如果有效,那么函数正确。
如果ListInsert_L函数的实现不允许插入到超过当前长度+1的位置,那么在第一次循环时,当i=1且链表为空(长度0),插入到位置1是允许的,因为允许插入到位置1,此时长度变为1。之后每次插入到i+1的位置,依此类推。
综上,这可能就是用户需要的答案。</think>根据单链表前插法创建函数的模式,后插法需将元素插入链表尾部。保持结构相似性的基础上,调整插入位置即可实现。以下是分步说明及完整代码:
**分析前插法特点**
原函数`CreateList_F`逆向循环(`i从n到1`),每次在**表头**插入元素,形成逆序链表。核心代码为:
```c
ListInsert_L(L, 1, e); // 在位置1插入
```
**后插法实现思路**
1. **正向循环**:遍历次数`i从1到n`,保持输入顺序
2. **插入位置**:每次插入到**当前链表末尾**,即`ListLength_L(L)+1`位置
**代码实现**
```c
/* 后插法创建单链表 */
void CreateList_R(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L); // 初始化空链表
for(int i=1; i<=n; ++i) {
ElemType e;
scanf("%c", &e);
ListInsert_L(L, i, e); // 在位置i插入,保持顺序
}
}
```
**效率优化说明**
若需提升性能,可维护尾指针直接操作链表,避免每次遍历:
```c
/* 后插法(尾指针优化版) */
void CreateList_R_Opt(LinkList &L, int n) {
InitList_L(L);
LNode *tail = L; // tail始终指向尾节点
for(int i=0; i<n; ++i) {
ElemType e;
scanf("%c", &e);
LNode *p = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
p->data = e;
p->next = NULL;
tail->next = p; // 新节点接在tail后
tail = p; // 更新tail指向新尾
}
}
```
**关键区别总结**
| 方法 | 循环方向 | 插入位置 | 链表顺序 | 时间复杂度 |
|--------|----------|----------------|----------|------------|
| 前插法 | 逆序循环 | 头部(位置1) | 输入逆序 | $O(n)$ |
| 后插法 | 正序循环 | 尾部(位置i) | 输入正序 | $O(n^2)$ |
| 优化版 | 正序循环 | 直接操作尾指针 | 输入正序 | $O(n)$ |
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