在C++中,我们可以通过多种方式展示数据结构与算法的结合。以下是一个简单的例子,使用链表(一种常见的数据结构)和排序算法(如冒泡排序)来展示它们是如何协同工作的。
首先,我们定义一个链表节点结构体和一个简单的链表类:
#include <iostream>
using namespace std;
// 链表节点结构体
struct ListNode {
int val;
ListNode* next;
ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};
// 链表类
class LinkedList {
public:
LinkedList() : head(NULL) {}
// 在链表末尾添加一个新节点
void append(int val) {
if (!head) {
head = new ListNode(val);
return;
}
ListNode* current = head;
while (current->next) {
current = current->next;
}
current->next = new ListNode(val);
}
// 打印链表
void print() {
ListNode* current = head;
while (current) {
cout << current->val << " ";
current = current->next;
}
cout << endl;
}
private:
ListNode* head;
};
接下来,我们实现一个简单的冒泡排序算法,并将其应用于链表:
// 冒泡排序算法
void bubbleSort(LinkedList& list) {
if (!list.head || !list.head->next) {
return;
}
bool swapped;
ListNode* current = list.head;
ListNode* next;
do {
swapped = false;
current = list.head;
while (current->next) {
if (current->val > current->next->val) {
// 交换两个节点的值
int temp = current->val;
current->val = current->next->val;
current->next->val = temp;
swapped = true;
}
current = current->next;
}
} while (swapped);
}
最后,我们创建一个链表实例,向其中添加一些元素,并使用冒泡排序对其进行排序:
int main() {
LinkedList list;
list.append(5);
list.append(3);
list.append(8);
list.append(1);
list.append(4);
cout << "原始链表: ";
list.print();
bubbleSort(list);
cout << "排序后的链表: ";
list.print();
return 0;
}
这个例子展示了如何使用链表作为数据结构,以及如何使用冒泡排序算法对其进行排序。当然,这只是一个简单的示例,实际应用中可能会涉及更复杂的数据结构和算法。