? ? ? ? 在学习数据结构的过程中,首先接触到的就是线性表,线性表中的单链表,博主在一开始的时候真的是一头雾水,首先是对于指针的了解甚浅,其次是觉得这玩意太抽象了。但是后来重新看了之后发现,这玩意儿,也就这样吧!
? ? ? ? 下面,以单链表为例,展开单链表的一些基础操作。
一、首先写出单链表的抽象数据类型:
ADT 单链表ADT ADT List{ 数据: 零个或多个数据元素构成的线性序列(, , …,)。数据元素之间的关系是一对一关系。
运算:
Init(L):初始化运算。构造一个空的线性表L,若初始化成功,则返回OK;否则返回ERROR。
Destroy(L):撤销运算。判断线性表L是否存在,若已存在,则撤销线性表L;否则返回ERROR。
Find(L, i):查找运算。若线性表L已存在且,则查找并返回单链表L中元素?的值;否则返回ERROR。
Insert(L, i, x):插入运算。若线性表L已存在且,则在元素之后插入新元素x;当i=-1时,新元素插在头部位置。插入成功后返回OK,否则返回ERROR。
Delete(L, i):删除运算。若线性表L非空且,则删除元素,删除成功后返回OK,否则返回ERROR。
Output(L):输出运算。若单链表L已存在,则输出线性表L中所有数据元素,否则返回ERROR。 }
?可能这样看来,也有这么一丝抽象。
二、我们一条函数一条函数的看看吧:
1.Init(L):初始化运算。构造一个空的线性表L,若初始化成功,则返回OK;否则返回ERROR。
int Init(singleList* L) //单链表的初始化:建立一个空的单链表
{
L->first = NULL; //头指针不指向任何值
L->n = 0; //此时单链表的长度为0
return OK;
}
2. Destroy(L):撤销运算。判断线性表L是否存在,若已存在,则撤销线性表L;否则返回ERROR。
void Destroy(singleList* L) //单链表的撤销
{
Node* p; //定义一个指向单链表中任意结点的指针变量
while (L->first)
{
p = L->first->link; //保存头指针后继结点地址,防止“断链”
free(L->first); //释放first所指结点的存储空间
L->first = p; //把p所指向结点赋为头指针
}
}
3. Find(L, i):查找运算。若线性表L已存在且,则查找并返回单链表L中元素?的值;否则返回ERROR。
int Find(singleList* L, int i, ElemType* x) //单链表的查找,i表示下标,*x表示返回的数值
{
Node* p; //定义一个指向单链表中任意一个结点的指针变量
int j;
if (i<0 || i>L->n - 1) //判断是否越界:如果下标i小于0或者超过单链表的长度,返回ERROR
return ERROR;
p = L->first; //指针p指向头指针
for (j = 0; j < i; j++)
p = p->link; //从头结点开始查找下标为i的结点a(i)
*x = p->element; //通过*x返回下标为i的结点a(i)的数值
return OK;
}
4.?Insert(L, i, x):插入运算。若线性表L已存在且,则在元素之后插入新元素x;当i=-1时,新元素插在头部位置。插入成功后返回OK,否则返回ERROR。
//单链表的插入,i表示插入结点a(i)之后,x表示待插入结点的数值
int Insert(singleList* L, int i, ElemType x)
{
Node* p, * q; //分别定义两个指向单链表中任意结点的指针变量
int j;
if (i<-1 || i>L->n - 1) //判断是否越界,这里i可以=-1的是新结点将插入单链表的头结点之前
return ERROR;
p = L->first; //将p指针指向头指针
for (j = 0; j < i; j++)
p = p->link; //从头结点开始查找a(i)
q = (Node*)malloc(sizeof(Node)); //动态生成新结点q
q->element = x; //q结点的数据域赋值为x
if (i > -1) //新结点插入p所指结点之后
{
q->link = p->link;
p->link = q;
}
else //新结点插入头结点之前,成为新的头结点
{
q->link = L->first;
L->first = q;
}
L->n++; //链表长度加1
return OK;
}
5. Delete(L, i):删除运算。若线性表L非空且,则删除元素,删除成功后返回OK,否则返回ERROR。
int Delete(singleList* L,int i) //单链表的删除,i表示待删除结点的下标
{
int j;
Node* p, * q; //分别定义两个指向单链表中任意结点的指针变量
if (!L->n) //判断链表是否为空
return ERROR;
if (i<0 || i>L->n - 1) //判断是否越界
return ERROR;
q = L->first; //p指针指向头指针
p = L->first; //q指针指向头指针
for (j = 0; j < i-1; j++)
q = q->link; //q指针从头指针开始一直访问到待删除结点a[i]的前驱结点a[i-1]
if (i == 0) //删除头结点
L->first = L->first->link;
else //删除下标为i的结点
{
p = q->link; //p指向a[i]结点
q->link = p->link; //从单链表中删除a[i]结点
}
free(p); //释放p所指向结点的存储空间
L->n--; //单链表长度减1
return OK;
}
6. Output(L):输出运算。若单链表L已存在,则输出线性表L中所有数据元素,否则返回ERROR。
int Output(singleList* L) //单链表的输出
{
Node* p; //定义指向单链表中任意结点的指针变量
if (!L->n) //判断链表是否为空
return ERROR;
p = L->first; //p指针指向头指针
while (p)
{
printf("%4d", p->element); //输出数值
p = p->link; //p指针指向下一个结点
}
return OK;
}
三、整合后完整的代码如下:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef int ElemType;
typedef struct node {
ElemType element;
struct node* link;
}Node;
typedef struct singleList {
Node* first;
int n;
}singleList;
int Init(singleList* L)
{
L->first = NULL;
L->n = 0;
return OK;
}
int Insert(singleList* L, int i, ElemType x)
{
Node* p, * q;
int j;
if (i<-1 || i>L->n - 1)
return ERROR;
p = L->first;
for (j = 0; j < i; j++)
p = p->link;
q = (Node*)malloc(sizeof(Node));
q->element = x;
if (i > -1)
{
q->link = p->link;
p->link = q;
}
else
{
q->link = L->first;
L->first = q;
}
L->n++;
return OK;
}
int Output(singleList* L)
{
Node* p;
if (!L->n)
return ERROR;
p = L->first;
while (p)
{
printf("%4d", p->element);
p = p->link;
}
return OK;
}
int Delete(singleList* L,int i)
{
int j;
Node* p, * q;
if (!L->n)
return ERROR;
if (i<0 || i>L->n - 1)
return ERROR;
q = L->first;
p = L->first;
for (j = 0; j < i-1; j++)
q = q->link;
if (i == 0)
L->first = L->first->link;
else
{
p = q->link;
q->link = p->link;
}
free(p);
L->n--;
return OK;
}
int Find(singleList* L, int i, ElemType* x)
{
Node* p;
int j;
if (i<0 || i>L->n - 1)
return ERROR;
p = L->first;
for (j = 0; j < i; j++)
p = p->link;
*x = p->element;
return OK;
}
void Destroy(singleList* L)
{
Node* p;
while (L->first)
{
p = L->first->link;
free(L->first);
L->first = p;
}
}
void main()
{
int i, x;
singleList list;
Init(&list);
for (i = 0; i < 9; i++)
Insert(&list, i - 1, i);
printf("the list is:");
Output(&list);
Delete(&list, 0);
printf("\n删除0后的链表为:");
Output(&list);
Find(&list, 2, &x);
printf("\n下标为2的数值为:%d", x);
Destroy(&list);
}
结果如下:
?以上就是单链表的基础操作。
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