- 链表是由结点构成的,关键是定义结点
- C语言程序设计上两大特例:①链表节点的定义②递归函数的定义。这两个违反了先定义再使用。
一、链表的分类
3.静态链表:各结点在程序中定义,不是临时开辟的(不是用malloc函数或者calloc函数动态开辟的空间),始终占着内存不放。
struct student { int number; //数据区域 struct student *next; // 指针区域 }; //定义结构体类型 int main() { struct student a,b,c,*head,*p; //定义结点、头指针、和进行遍历的指针 a.number=1; b.number=2; c.number=3; head=&a; a.next=&b;b.next=&c;c.next=NULL; p=head; do { printf("d",p->number); //进行遍历 p=p->next; } while(p!NULL);
}
二、链表的基本操作
4.动态链表的创建
(1)创建链表:从无到有建立起一个链表,即往空链表中一次插入若干结点,并保持结点之间的前驱和后继关系。顾名思义,链表就像一条铁环串成的链子,每个铁环是结点,连接下一个铁环,也可以理解为老师带领手拉手小朋友排队,头指针是老师,小朋友与小朋友之间拉着手。
第一次看的时候没有看懂,应该在纸上把链表的图画一画就可以明白。
struct num { int number; struct num *next; }; int icount; //全局变量标记结点的顺序 struct *create() { struct *pHead=NULL,*pEnd,*pNew; icount=0; pNew=pEnd=(struct*)malloc(sizeof(struct num)); scanf("%d",&pNew->number); while(pNew->number!=0) //while(pNew->number>0)作用相同 { icount++; if(icount==1) //判断是否是第一次加入结点也可以用if(pHead==NULL)进行判断 { pNew->next=pHead; //使指针指向为空,也可以pNew->next=NULL pEnd=pNew; pHead=pNew; } else { pNew->next=NULL; pEnd->next=pNew; pEnd=pNew; } pNew=(struct*)malloc(sizeof(struct num));//再次分配结点的内存空间,为下一个结点插入做准备 scanf("%d",&pNew->number); } free(pNew); return pHead; }
5.单链表的遍历输出
(2)检索操作:按给定的结点引导或检索条件,查找某个结点。如果找到指定的结点则称为检索成功;否则检索失败。自己理解是从链表的开头按照顺序一个一个检查,然后找到自己想要找到的结点,如果找到则检索成功,如果没找到就是检索失败。
void print(struct num *pHead) { struct num *pTemp; int n=1; //表示链表中结点的序号 pTemp=pHead; while(pTemp!=NULL) { printf("%d",pTemp->num); pTemp=pTemp->next; //遍历的关键,移动临时指针到下一个结点 n++; } }
6.单链表的插入
(3)插入操作:在结点N(i)和N(i+1)之间插入一个新的结点N,使线性表的长度增加1,且N(i)和N(i+1)的逻辑关系发生变化:
插入前N(i)是N(i+1)的前驱,N(i+1)是N(i)的后继;插入后新的结点N成为N(i)的后继,N(i+1)的前驱。
插入原则:
①插入操作不应破坏原链接关系
②插入的结点应该在它该在的位置(按照顺序排好,如果不要求顺序,则可以任意插入)
实现方法:
应该有一个插入位置的查找子过程
共有3中插入情况:
①插入结点在链表最前端
struct num *Insert(struct num *pHead) { struct num *pNew; pNew=(struct*)malloc(sizeof(struct num)); pNew->next=pHead; //新结点指针指向原来的首结点 pHead=pNew; //头指针指向新节点 icuont++; //增加链表节点数量 return pHead; }
②插入节点在链表中间
struct num *Insert(struct num *pHead,int n) { struct num *p=pHead,*PNew; //两个指针,*P是插入结点的前一个结点 while(p&&p->number!=n) //查找要插入的位置 p=p->next; //下移到下一个结点处 pNew=(struct*)malloc(sizeof(struct num)); scanf("%d",&pNew->number); pNew->next=p->next ; //新结点指向下一个结点 p->next=pNew; // 上一个结点指向新结点 icount++; //链表长度增加 return pHead; }
③插入节点在链表尾端
struct num *Insert(struct num *pHead) { struct num *p=pHead,*pNew; while(p&&p->next!=NULL) p=p->next; pNew=(struct*)malloc(sizeof(struct num)); scanf("%d",&pNew->number); p->next=pNew; // 尾结点指向新结点 pNew->next=NULL; //新结点指向空指针,变为尾结点 icount++; return pHead; }
7.单链表的删除
(4)删除操作:删除结点N(i)后,使线性表的长度减1,且N(i-1)N(i)N(i+1)的逻辑关系发生变化:
删除前,N(i)是N(i+1)的前驱,N(i-1)的后继;删除后,N(i-1)成为N(i+1)的前驱,N(i+1)成为N(i-1)的后继。
删除的原则:
不改变原来排列的顺序,只是从链表中分离开来,撤销原来的链接关系。
两种情况:
①要删的结点是头指针所指的结点则直接操作;
②不是头结点,要依次往下找。另外考虑:空表和找不到要删除的结点
需要两个临时指针:
P1:判断指向的结点是不是要删除的结点(用于寻找);
P2:始终指向P1前面的一个结点;
void Delete(struct num *pHead,int n) { int i; struct num *pTemp; //临时指针,用于查找所要删除的结点 struct num *pPre; //表示要删除的结点前的结点 pTemp=pHead; //得到链表的头结点 for(i=1;i<n;i++) { pPre=pTemp; //pPre跟进pTemp pTemp=pTemp->next; //pTemp前进下移到下一个结点 } pPre->next=pTemp->next; // 将要删除的结点两边的结点链接 free(pTemp); icount--; //减少链表中结点的个数 }
三、循环链表
单链表最后一个结点的指针指向NULL,循环链表的最后一个结点的指针指向链表头结点,首尾相连,形成数据链。
与单链表的不同点:
(1)链表的建立:单链表需要创建一个头结点,专门存放第一个结点的地址,单链表的尾指针的指针域指向NULL,;而循环链表的建立,不需要专门的头结点,让最后一个结点的指针域指向链表的头结点即可。
(2)链表表尾的判断:单链表判断结点是否为表尾结点,只需判断结点的指针域是否为NULL,如果是,则为尾结点,否则不是。而循环链表判断是否尾结点,则是判断该节点的指针域是否指向链表头结点。
四、双向链表
双向两链表也是基于单链表,单链表有一个头结点,一个尾结点,双链表有两个指针域,一个指向左边一个指向右边,
一个存储直接后继结点地址,一般称为右链域,一个存储直接前驱结点地址,一般成为左链域。
13.双向循环链表创建
struct num { int number; struct num *rlink; struct num *llink; }; struct num *creat(int n) { struct num *p,*h,*s; //h代表头结点,S代表新结点,p则储存新结点的前驱 int i; if(h=(struct*)malloc(sizeof(struct num))==NULL) //判断开辟空间是否成功 exit(0); h->llink=NULL; //头结点初始化 h->rlink=NULL; //头结点初始化 p=h; for(i=0;i<n;i++) { if(s=(struct*)malloc(sizeof(struct num))==NULL) //开辟新结点 exit(0); p->rlink=s; //新结点前驱向右指向新结点 printf("请输入第%d个人的姓名",i+1); scanf("%d",s->number); //输入新结点里的信息 s->llink=p; //新结点向左指向前驱 s->rlink=NULL; //新结点向右指向空 p=s; //将创建好的新结点作为下一个新结点的前驱 } h->llink=s; //头结点向左指向最后一个结点 p->rlink=h; //最后一个结点向右指向头结点,连接完成 return(h); }
14.双向链表查找
从表头结点往后依次比较各结点数据域的值,若是该特定值。则返回结点的指针,否则继续往后查,直到表尾
struct num *search(struct num *pHead,int n) { struct num *p; //行走指针,一个一个结点比较 int n; //要得到的那个数 p=pHead->rlink; //从第一个结点开始 while(p!=h) //当P走完一圈 { y=p->number; if(n==y) //进行比较 return(p); else p=p->rlink; //继续遍历 } }
15.双向列表插入
双向链表插入结点和单链表插入结点方法基本相同,只是指针域要分左右,比如要在p,q之间插入结点s,只需把p右链域指向s,s的左链域指向p,s的右链域指向q,q的左链域指向s即可
void Intset(struct num *p) { int n; struct num *s; if(s=(struct*)malloc(sizeof(struct num))==NULL) //开辟空间 exit(0); scanf("%d",&n); s->number=n; s->rlink=p->rlink; //将新结点的向右指向后一个结点 p->rlink=s; //前一个结点指向新结点 s->llink=p; //新结点指向前一个结点 (s->rlink)->llink=s; //后一个结点向左指向新结点 }
16.双链表的删除
双链表的删除和单链表的删除也类似,将要删除的链表跳过即可,需要注意的是在删除的时候分清左右链域
比如:s、p、q三个连续结点,要删除p,只需将s的右链域指向q,q的左链域指向s,并释放p结点就可以了
void del(struct num *p) { (p->rlink)->llink=p->llink;//要删除结点P的后继向左指向P的前驱 (p->llink)->rlink=p->rlink;//要删除结点P的前驱向右指向P的后继 free(p); //将P开辟的空间释放 }
以上是链表的一些操作,如果以上内容有错误,欢迎大家指出,谢谢大家