通过数组模拟实现单链表

一般情况下，在c或c++里面实现单链表需要使用结构体，这是一种动态链表，这种链表基本可以不受空间的限制，动态的分配内存，但是在c++中使用new运算符来申请空间速度很慢，在一般的算法题目中，可以采用数组来模拟链表，这是一种静态链表。这种模拟确实存在一定的空间浪费，但是我们只是为了解决算法题目，有一定的浪费不用太计较，另外还要注意一点，就是我们要使用两个数组，一个存插入顺序（即第几个插入的），一个存插入值，特别要注意它第一个插入的下标为零，但是在最后头指针head不一定指向0，因为这是一种静态链表，一旦插入，那么他的下标不会改变，在某个结点的前后插入或删除都不会影响当前结点的下标，比如刚开始头结点指向0，但是第n次操作，我要在头结点后面插入一个数，那么插入的数下标应该是n-1，此时在该单链表的角度来看下标大的排在了前面，但是在数组的层面来看下标大的还是在后面（这是很重要的一点，一定要想明白）。
接下来看一道来自acwing的题：
实现一个单链表，链表初始为空，支持三种操作：

(1) 向链表头插入一个数；

(2) 删除第k个插入的数后面的数；

(3) 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：

(1) “H x”，表示向链表头插入一个数x。

(2) “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）。

(3) “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。

输入样例：
10
H 9
I 1 1
D 1
D 0
H 6
I 3 6
I 4 5
I 4 5
I 3 4
D 6
输出样例：
6 4 6 5
这道题就采用了数组模拟单链表
具体思想和前面的分析类似，接下来看一下代码

#include<iostream>
using namespace std;

const int N = 100010;

int val[N], ne[N];
int head, idx;

void init()
{
    idx = 0;//使得插入时idx从零开始，即val和ne数组的下标都从零开始
    head = -1;
}

void add_to_head(int x) 
{
    val[idx] = x;
    ne[idx] = head;
    head = idx ++;
}

void removek(int k)
{
    if(!k) head = ne[head];//k=0时需要特判
    ne[k - 1] = ne[ne[k - 1]];//k-1是因为第k个插入的数实际上在val和ne数组中的下标是k-1
}

void insert(int k, int x)
{
    val[idx] = x;
    ne[idx] = ne[k - 1];//k-1是因为第k个插入的数实际上在val和ne数组中的下标是k-1
    ne[k - 1] = idx++;
}

int main()
{
    int m;
    cin >> m;
    
    init();
    
    while(m --)
    {
        int k, x;
        char op;
        cin >> op;
        
        if(op == 'H')
        {
            cin >> x;
            add_to_head(x);
        }
        
        else if(op == 'D')
        {
            cin >> k;
            removek(k);
        }
        
        else
        {
            cin >> k >> x;
            insert(k, x);
        }
    }
    
    for(int i = head; i != -1; i = ne[i]) cout << val[i] << ' ';//使用i=ne[i]使得i可以向后移动
    cout << endl;
    
    return 0;
}