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[数据结构与算法]【数据结构 c语言版 】线性表的链式表示和实现

目录

一? 单链表的表示和实现

1.单链表的存储结构

1.1.??头指针、头结点与首元结点

1.2.??带头结点单链表和不带头结点单链表的比较

2. 单链表的初始化

3.? 单链表的长度

4.? 单链表的插入

5.? 单链表的删除

6.? 单链表的输出

7.? 单链表的撤销

完整代码

二? 循环单链表

三? 双向链表

1.? 双向链表表的存储结构、初始化

2.? 双向链表的插入、删除


结点:由数据元素域和一个或若干个指针域组成的一个结构体。
链表:链式存储结构的线性表。

一? 单链表的表示和实现

1.单链表的存储结构

typedef char DataType;
typedef struct Node
{	//单链表的储存结构
	DataType data; //存放数据
	struct Node* next;  //存放指针
}SLNode;

1.? 每个存储结点都包含两部分:数据域,指针域
2.? 在单链表中,除了首元结点外,任一结点的存储位置由其直接前驱结点的链域的值指示。

1.1.??头指针、头结点与首元结点

?头指针是指向链表中第一个结点

头结点是在链表的首元结点之前附设的一个结点;数据域内只放空表标志和表长等信息,它不计入表长度。
首元结点是指链表中存储线性表第一个数据元素a0的结点。

1.2.??带头结点单链表和不带头结点单链表的比较

? 1)? 带头结点的单链表的第一个数据元素插入时,其插入在头结点后。

? ?2)? 不带头结点的单链表的第一个数据元素插入时,其插入在头指针后。

? ?3)?不带头结点的单链表的其余数据元素插入时,其插入在前一节点后。

?

? ?4)??删除带头结点的单链表的第一个数据时,头结点指针指向第二个数据

? ?5)?删除不带头结点的单链表的第一个数据时,头指针指向第二个数据

?结论:插入操作时,有头结点链表方便

单链表一般构造成带头结点的单链表

2. 单链表的初始化

malloc(m)函数:向系统动态申请m字节长度的地址空间,并返回这段空间的首地址;
free(p)函数:释放指针p所指变量的存储空间,即彻底删除一个变量。
sizeof(x)运算符:计算变量x的长度(字节数);
以上有库函数/算符都在<malloc.h> 中

void ListInitiate(SLNode** hear)
{	//单链表的初始化
	*hear = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
	(* hear)->next = NULL;  //链尾标记NULL
}

3.? 单链表的长度

int ListLength(SLNode* hear)
{	//单链表的长度
	SLNode* p = hear;  //p 指向头结点
	int size;
	for (size = 0; p->next != NULL; size++)
	{
		p = p->next;
	}
	return size;
}

4.? 单链表的插入

实现步骤:

1.? 将插入处前一节点指针指向所插入节点的指针

? ?(即? 将所插入节点的指针指向插入处的节点,防止插入处节点丢失);

2.? 将插入处前一节点指针指向所插入节点。

? ? ? ? ? x 节点先 生成再使用。

int ListInsert(SLNode* head, int i, DataType x)
{	//在顺序表的第i个位置之前插入数据值x
	//插入成功返回1,插入失败返回0
	SLNode* p, * q;
	p = head;
	int j = 0;
	for (j; p->next != NULL && j < i - 1; j++)
	{
		p = p->next;
	}
	if (j != i - 1)
	{
		printf("插入地方错误!\n");
		return 0;
	}
	q = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
	q->data = x;
	q->next = p->next;
	p->next = q;
	return 1;

}

5.? 单链表的删除

实现步骤:

1.? 将要删除节点前一节点的指针指向删除节点的后一节点

? ?(即? 使得要没有指针指向删除节点);

2.? 释放删除节点。

int ListDelete(SLNode* head, int i, DataType* x)
{	//删除顺序表L中位置i的数据元素值并存放到参数x中
	//删除成功返回1,失败返回0
	SLNode* p, * s;
	p = head;
	int j = -1;
	for (j; p->next != NULL && j < i - 1; j++)
	{
		p = p->next;
	}
	if (j != i - 1)
	{
		printf("删除位置错误!\n");
		return 0;
	}
	s = p->next;
	*x = s->data;
	p->next = s->next;
	free(s);
	return 1;

}

6.? 单链表的输出

int ListGet(SLNode* head, int i, DataType* x)
{	//取顺序表中第i个元素存于x中
	//取出成功返回1,失败返回0
	SLNode* p;
	p = head;
	int j = 0;
	for (j; p->next != NULL && j < i; j++)
	{
		p = p->next;
	}
	if (j != i)
	{
		printf("参数i不合法!\n");
		return 0;
	}
	*x = p->data;
	return 1;

}

7.? 单链表的撤销

void Destroy(SLNode **head)
{	//撤销单链表
	SLNode* p, * q;
	p = *head;
	for (p; p != NULL; free(q))
	{
		q = p;
		p = p->next;

	}
	*head = NULL;
}

完整代码

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>

typedef char DataType;
typedef struct Node
{	//单链表的储存结构
	DataType data; //存放数据
	struct Node* next;  //存放指针
}SLNode;

void ListInitiate(SLNode** hear)
{	//单链表的初始化
	*hear = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
	(* hear)->next = NULL;  //链尾标记NULL
}

int ListLength(SLNode* hear)
{	//单链表的长度
	SLNode* p = hear;  //p 指向头结点
	int size;
	for (size = 0; p->next != NULL; size++)
	{
		p = p->next;
	}
	return size;
}

int ListInsert(SLNode* head, int i, DataType x)
{	//在顺序表的第i个位置之前插入数据值x
	//插入成功返回1,插入失败返回0
	SLNode* p, * q;
	p = head;
	int j = 0;
	for (j; p->next != NULL && j < i - 1; j++)
	{
		p = p->next;
	}
	if (j != i - 1)
	{
		printf("插入地方错误!\n");
		return 0;
	}
	q = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
	q->data = x;
	q->next = p->next;
	p->next = q;
	return 1;

}

int ListDelete(SLNode* head, int i, DataType* x)
{	//删除顺序表L中位置i的数据元素值并存放到参数x中
	//删除成功返回1,失败返回0
	SLNode* p, * s;
	p = head;
	int j = -1;
	for (j; p->next != NULL && j < i - 1; j++)
	{
		p = p->next;
	}
	if (j != i - 1)
	{
		printf("删除位置错误!\n");
		return 0;
	}
	s = p->next;
	*x = s->data;
	p->next = s->next;
	free(s);
	return 1;

}

int ListGet(SLNode* head, int i, DataType* x)
{	//取顺序表中第i个元素存于x中
	//取出成功返回1,失败返回0
	SLNode* p;
	p = head;
	int j = 0;
	for (j; p->next != NULL && j < i; j++)
	{
		p = p->next;
	}
	if (j != i)
	{
		printf("参数i不合法!\n");
		return 0;
	}
	*x = p->data;
	return 1;

}

void Destroy(SLNode **head)
{	//撤销单链表
	SLNode* p, * q;
	p = *head;
	for (p; p != NULL; free(q))
	{
		q = p;
		p = p->next;

	}
	*head = NULL;
}

void main(void)
{
	SLNode* head;
	DataType x;
	ListInitiate(&head);
	ListInsert(head, 1, 'a');
	ListInsert(head, 2, 'b');
	ListInsert(head, 3, 'c');
	printf("%d\n", ListLength(head));
	ListGet(head, 3, &x);
	printf("%c\n", x);
	ListDelete(head, 2, &x);
	printf("%d\n", ListLength(head));
	ListGet(head, 2, &x);
	printf("%c\n", x);
	Destroy(&head);

}

二? 循环单链表

在初始化函数中,将语句(*head)->next = NULL改为(*head)->next =head。
在其他函数中,循环判断条件

p->next!= NULL和p->next ->next!= NULL中的NULL改为头指针head。

void ListInitiate(SLNode** hear)
{	//单链表的初始化
	*hear = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
	(* hear)->next = hear;  //链尾标记hear
}

三? 双向链表

双向链表:链表中每个结点除后继指针域和数据域外还有一个前驱指针域。
它有带头结点和不带头结点,循环和非循环结构。双向链表是解决查找前驱结点问题的有效途径。

1.? 双向链表表的存储结构、初始化

?初始化时,前驱指针和后继指针各自构成自己的循环单链表。

2.? 双向链表的插入、删除

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加:2022-09-24 21:19:25  更:2022-09-24 21:23:46 
 
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