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[数据结构与算法]数据结构 链表

一、链表介绍

????????链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点(链表中每一个元素称为结点)组成,结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分:一个是存储数据元素数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针(引自百度百科)

二、单链表

? ? ? ? n个节点链接成一个链表,即为线性表的链式存储结构。又由于此链表的每个节点中只包含一个指针域,故又称线性链表或者单链表。

????????指针为数据元素之间的逻辑关系的映像,则逻辑相邻的两个数据元素其存储的物理地址可相连也可不相连。

???????????? ? ? ? ???

????????单链表的存储结构:

typedef struct LNode
{
    ElemType data;                    //定义数据域
    struct LNode *next;               //用相同的数据类型定义一个指针域
}LNode,*LinkList;                     //LinkList为指向结构体LNode的指针类型

在使用时,一般会在单链表的第一个节点之前设置一个头节点。

在这里要弄清楚头指针,头节点,首元节点

? ? ? ? 头指针:指向链表中第一个节点的指针。

? ? ? ? 头节点:在首元节点之前附设的一个节点,指针域指向首元节点,一般数据域不储存数据,或者根据自己需要存储一些附加信息。?

? ? ? ? 首元节点:链表中存储的第一个数据元素a1的节点。

? ? ?

判断单链表是否为空表:

? ? ? ? 无头结点:L==NULL

? ? ? ? 有头节点:L->next==NULL?

????????

单链表的初始化:

Status InitList(LinkList &L)
{
    L=new LNode;                //生成新节点作为头节点,用头指针L指向头节点
    L->next=NULL;               //头指针的指针域置空
    return OK;
}

单链表的取值:

Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType &e)    //用e返回取到的第i个数据元素的值
{
    p=L->next;j=1;                              //初始化,p指向首元节点,计数器j赋初值1
    while(p&&j<i)
    {
        p=p->next;                              //p指向下一个节点
        ++j;                                    //计数器加1
    }    
    if(!p||j>i) return ERROR;                   //i值不合法,i<=0或者i>n
    e=p->data;
    return OK;
}

单链表的插入:

? ? ? ? 和取值操作有相同之处,就是遍历,在第i个节点插入元素,所以我们要找到第i-1个节点,找到之后进行如下操作

s->next=p->next;            //将新节点s和第i-1个节点之后的链连接起来
p->next=s;                  //将第i-1个节点和s连接起来

????????有一点需要注意的是在操作的时候,这两步的顺序不能颠倒,不然会丢失第i个节点的地址,导致插入失败。

单链表的删除:

? ? ? ? 和取值操作有类似,先循环找到要删除元素前一个元素,然后做如下操作

q=p->next;                    //用一个变量q存储要删除节点i的地址
p->next=q->next;              //p原本指向第i个节点,先直接略过i指向i+1
free(p);                      //释放第i个节点的内存

三、循环链表

? ? ? ? 循环链表是一种特殊的单链表,其特点是表中最后一个元素的指针域指向头节点,整个链表连成一个环。

单链表中遍历的终止条件是p!=NULL或者p->next!=NULL

循环单链表的遍历终止条件是p!=L或者p->next!=L

四、双向链表

双向链表的节点中有两个指针域,一个指向直接后继,一个指向直接前驱,存储结构如下:

typedef status DulNode
{
    ElemType data;                //定义数据域
    struct DulNode *prior;        //定义直接前驱
    struct DulNode *next;         //定义直接后继
}DulNode,*DulLinkList;

双向链表的插入:

????????与之前遍历找节点一样,找到第i个节点的位置,然后进行如下操作接入链表

s->prior=p->prior;            //s的直接前驱指向第i-1个节点
p->prior->next=s;             //第i-1个节点的next指向s
p->prior=s;                    //p直接前驱指向s
s->next=p;                    //s的next指向p

? ? ? ? 类似的可以做到双向链表的删除:

p->prior->next=p->next;        //第i-1个节点的直接后继指向第i+1个节点
p->next->prior=p->prior;       //第i+1个节点的直接前驱指向第i-1个节点
free(p);                       //释放第i个节点

总之,在双向链表中利用好 p->prior->next=p和p->next->prior=p就行了

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加:2021-07-29 11:53:53  更:2021-07-29 11:54:13 
 
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