用于在链表中插入节点的 C++ 程序

我们在上一篇文章中介绍了链表。我们还创建了一个包含 3 个节点的简单链表并讨论了链表遍历。
这篇文章中讨论的所有程序都考虑了链表的以下表示。

C++

// A linked list node 
class Node 
{ 
    public:
    int data; 
    Node *next; 
}; 
// This code is contributed by rathbhupendra

在这篇文章中，讨论了在链表中插入新节点的方法。可以通过三种方式添加节点
1）在链表的前面
2）在给定节点之后。
3)在链表的末尾。

在前面添加一个节点：（4步过程）
新节点总是添加在给定链表的头部之前。新添加的节点成为链表的新头。例如，如果给定的链表是 10->15->20->25，我们在前面添加一个项目 5，那么链表变为 5->10->15->20->25。让我们将添加到列表前面的函数称为 push()。 push() 必须接收指向头指针的指针，因为 push 必须更改头指针以指向新节点（请参阅this）

以下是在前面添加节点的 4 个步骤。

C++

/* Given a reference (pointer to pointer) 
   to the head of a list and an int, 
   inserts a new node on the front of 
   the list. */
void push(Node** head_ref, 
          int new_data) 
{ 
    // 1. Allocate node 
    Node* new_node = new Node(); 
  
    // 2. Put in the data 
    new_node->data = new_data; 
  
    // 3. Make next of new node 
    //    as head 
    new_node->next = (*head_ref); 
  
    // 4. Move the head to point to 
    //    the new node 
    (*head_ref) = new_node; 
} 
// This code is contributed by rathbhupendra

push() 的时间复杂度是 O(1)，因为它做的工作量是恒定的。
在给定节点之后添加一个节点：（5个步骤）
我们得到一个指向节点的指针，新节点插入到给定节点之后。

C++

// Given a node prev_node, insert a 
// new node after the given prev_node
void insertAfter(Node* prev_node, int new_data)  
{  
    // 1. Check if the given prev_node 
    //    is NULL 
    if (prev_node == NULL)  
    {  
        cout << "the given previous node cannot be NULL";  
        return;  
    } 
    
    // 2. Allocate new node
    Node* new_node = new Node(); 
    
    // 3. Put in the data 
    new_node->data = new_data;  
    
    // 4. Make next of new node as 
    // next of prev_node 
    new_node->next = prev_node->next;  
    
    // 5. move the next of prev_node
    // as new_node 
    prev_node->next = new_node;  
} 
// This code is contributed by anmolgautam818

insertAfter() 的时间复杂度是 O(1)，因为它做的工作量是恒定的。

最后添加一个节点：（6步过程）
新节点总是添加在给定链表的最后一个节点之后。例如，如果给定的链表是 5->10->15->20->25 并且我们在末尾添加了一个项目 30，那么链表变为 5->10->15->20->25- >30。
由于链接列表通常由其头部表示，因此我们必须遍历列表直到最后，然后将倒数第二个节点更改为新节点。

以下是最后添加节点的 6 个步骤。

C++

// Given a reference (pointer to pointer) to 
// the head of a list and an int, appends a 
// new node at the end 
void append(Node** head_ref, int new_data)  
{  
    
    // 1. Allocate node 
    Node* new_node = new Node(); 
    
    // Used in step 5 
    Node *last = *head_ref; 
    
    // 2. Put in the data 
    new_node->data = new_data;  
    
    // 3. This new node is going to be  
    //    the last node, so make next of  
    //    it as NULL
    new_node->next = NULL;  
    
    // 4. If the Linked List is empty, 
    //    then make the new node as head 
    if (*head_ref == NULL)  
    {  
        *head_ref = new_node;  
        return;  
    }  
    
    // 5. Else traverse till the last node 
    while (last->next != NULL)  
        last = last->next;  
    
    // 6. Change the next of last node 
    last->next = new_node;  
    return;  
}  
// This code is contributed by anmolgautam818

追加的时间复杂度是 O(n)，其中 n 是链表中的节点数。由于从头到尾有一个循环，因此该函数执行 O(n) 工作。
通过保留一个指向链表尾部的额外指针，还可以优化此方法以在 O(1) 中工作/

下面是一个完整的程序，它使用上述所有方法来创建一个链表。

C++

// A complete working C++ program to demonstrate 
// all insertion methods on Linked List 
#include 
using namespace std;
  
// A linked list node 
class Node 
{ 
    public:
    int data; 
    Node *next; 
}; 
  
/* Given a reference (pointer to pointer)
   to the head of a list and an int, inserts
   a new node on the front of the list. */
void push(Node** head_ref, int new_data) 
{ 
    // 1. Allocate node 
    Node* new_node = new Node();
  
    // 2. Put in the data 
    new_node->data = new_data; 
  
    // 3. Make next of new node as head
    new_node->next = (*head_ref); 
  
    // 4. Move the head to point to the 
    //    new node 
    (*head_ref) = new_node; 
} 
  
/* Given a node prev_node, insert a new 
   node after the given prev_node */
void insertAfter(Node* prev_node, 
                 int new_data) 
{ 
    /* 1. Check if the given prev_node 
          is NULL */
    if (prev_node == NULL) 
    { 
        cout << "the given previous node cannot be NULL"; 
        return; 
    } 
  
    // 2. Allocate new node 
    Node* new_node = new Node();
  
    // 3. Put in the data 
    new_node->data = new_data; 
  
    // 4. Make next of new node as next 
    //    of prev_node 
    new_node->next = prev_node->next; 
  
    // 5. Move the next of prev_node 
    //    as new_node 
    prev_node->next = new_node; 
} 
  
/* Given a reference (pointer to pointer) 
   to the head of a list and an int, 
   appends a new node at the end */
void append(Node** head_ref, 
            int new_data) 
{ 
    // 1. Allocate node 
    Node* new_node = new Node();
  
    // Used in step 5
    Node *last = *head_ref; 
  
    // 2. Put in the data 
    new_node->data = new_data; 
  
    /* 3. This new node is going to be 
          the last node, so make next of 
          it as NULL */
    new_node->next = NULL; 
  
    /* 4. If the Linked List is empty,
    then make the new node as head */
    if (*head_ref == NULL) 
    { 
        *head_ref = new_node; 
        return; 
    } 
  
    // 5. Else traverse till the
    //    last node 
    while (last->next != NULL) 
        last = last->next; 
  
    // 6. Change the next of last node 
    last->next = new_node; 
    return; 
} 
  
// This function prints contents of
// linked list starting from head 
void printList(Node *node) 
{ 
    while (node != NULL) 
    { 
        cout<<" "<data; 
        node = node->next; 
    } 
} 
  
// Driver code
int main() 
{ 
    // Start with the empty list 
    Node* head = NULL; 
      
    // Insert 6. So linked list 
    // becomes 6->NULL 
    append(&head, 6); 
      
    // Insert 7 at the beginning. 
    // So linked list becomes 
    // 7->6->NULL 
    push(&head, 7); 
      
    // Insert 1 at the beginning. 
    // So linked list becomes 
    // 1->7->6->NULL 
    push(&head, 1); 
      
    // Insert 4 at the end. So 
    // linked list becomes 
    // 1->7->6->4->NULL 
    append(&head, 4); 
      
    // Insert 8, after 7. So linked 
    // list becomes 1->7->8->6->4->NULL 
    insertAfter(head->next, 8); 
      
    cout << "Created Linked list is: "; 
    printList(head); 
      
    return 0; 
} 
// This code is contributed by rathbhupendra

输出：

Created Linked list is:  1  7  8  6  4

请参阅链表上的完整文章 |设置 2（插入节点）了解更多详情！