对插入链表感到困惑

Question

这是节点类本身的代码：

struct Node {
  int data;
  struct Node * next;
  Node(int x) {
    data = x;
    next = NULL;
  }
};

下面的代码在链表的开头插入一个新节点。我的问题是为什么第四行没有弄乱列表的顺序。如果 head 之前位于 new_node 之后的位置，则不会将 head 设置为等于 new_node 弄乱列表。当我运行代码时，它按预期工作，但我不知道为什么。

Node *insertAtBegining(Node *head, int newData) {
   Node* new_node = new Node(newData);
   new_node -> next = head;
   head = new_node;
   return head;
}

我的第二个问题是关于以下代码，它应该在链表的末尾插入一个项目。我明白这个是如何工作的，我只是不明白为什么它的简化版本也不起作用。

Node *insertAtEnd(Node *head, int newData)  {
    Node* new_node = new Node(newData);
    if(head == nullptr){
        head = new_node;
        return head;
    }
    else{
        Node* trav = head;
       while(trav -> next != nullptr){
           trav = trav -> next;
       }    
       trav -> next = new_node;
       return head;
    }
}

简化版

Node *insertAtEnd(Node *head, int newData)  {
    Node* new_node = new Node(newData);
    Node* trav = head;
    while(trav != nullptr){
        trav = trav -> next;
    }
    trav = new_node;
}

简化版仅将您尝试添加的最后一个节点附加到列表末尾。因此，如果您尝试附加 1、2 和 3，则只会添加 3 个。由于 trav 指针刚刚成为最后一个 next 指针，它不应该做同样的事情吗？

Answer 1

head 不是节点。它是一个保存节点地址的变量。

head = new_node; 不移动任何节点！它查看new_node 变量中的值（这是一个节点的地址）并将相同的值存储到head 变量中。它不会更改列表。它只会更改 head 变量。

这一行更改了新节点。它表示新节点之后的节点是head变量中地址为当前的那个。

new_node -> next = head;

请注意，我们还没有将新节点算作列表的一部分，因为您无法从第一个节点（地址在 head 变量中的那个节点）到达它。

这一行：

head = new_node;

将head 设置为新节点的地址。 现在我们可以说新节点在列表中，因为现在“第一个节点”——地址在head变量中的那个节点——是新的一。不是因为我们更改了节点，而是因为我们更改了head 变量。

---

请注意，head 是函数内的局部变量。如果你调用这个函数并且你只是做insertAtBeginning(head, 5) 那么它不会“改变列表”，因为你的 head 变量仍然指向它之前所做的那个。函数中的变量已更改，但不再使用该变量。你必须做head = insertAtBeginning(head, 5)。

Answer 2

第一个代码：

您正在创建一个newnode，并且要在前面插入，您需要将next of newnode 设置为current head，然后将newnode 设置为head（并将其作为当前头部返回存储）

这正是第一个代码所做的。所以这里没问题。

第二个代码（简化版）：

• 这里您没有存储 head（就像您返回头部并正确存储的第一个代码）
• 此外，您正在遍历直到它变为 null（您已超过最后一个元素）并创建 newnode
• 您没有将newnode 链接到链接列表的末尾

二次代码解决方案（简化版）

Node *insertAtEnd(Node *head, int newData)  {
    
    Node* new_node = new Node(newData);

    // if this is the first node (head will be NULL)
    if (!head) {
       return new_node; 
    }

    Node* trav = head;
    while(trav->next != nullptr){
        trav = trav -> next;
    }
    trav->next = new_node;
    return head;
}

Answer 3

在 insertAtEnd 中，如果列表为空，则 head 将为空。如果 head 为空，则需要设置 head。然后您可以返回新的头部。

if(trav != nullptr) {do something}
else head = new_node;

现在它将更新头部但不更新下一个值。您可以通过停止最后一个值并将其“next”指针设置为 new_node 指针来解决此问题。

while(trav->next != nullptr){
    trav = trav -> next;
}
trav->next = new_node;

所以最终结果看起来像这样：

Node *insertAtEnd(Node *head, int newData)  {
    Node* new_node = new Node(newData);
    Node* trav = head;
    if(trav != nullptr) {
        while(trav->next != nullptr) 
            trav = trav -> next;
        trav->next = new_node;
    }else head = new_node;
    return head;
}