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C语言数据结构与算法之单链表

2024-04-02 19:04:59 123人浏览独家记忆

摘要

目录基本概念读取数据元素获取第i个结点的数据元素插入数据元素初始化链表打印链表顺序表查空顺序表的删除删除第i个结点及其数据元素情况1：当删除的是第一个元素情况2：除第一个结点外完

基本概念

链表的每一个结点中只包含一个指针域

优点 : 储存空间利用高效

举例来说：


typedef struct student{
	int id;		//学生编号
	char* name; //学生名称
 
	//指向下一结点的指针
	struct Student* pNext;
}Student;

与之相反的是多链表


typedef struct student{
	int id;		//学生编号
	char* name; //学生名称
 
	//指向下一结点的指针
	struct Student* pNext;
	struct Student* qNext;
}Student;

读取数据元素

获取第i个结点的数据元素

声明一个结点指针p指向链表的第一个结点a1，初始化j从1开始
当j < i 时，遍历链表，让p的指针向后移动，不断指向下一个结点，j 累加 1
当链表末尾 p 为空时，则说明第 i 个元素不存在；否则查找成功，返回结点 p 的数据

1.定义数据元素


//定义数据元素
typedef struct student{
	int id;		
	char* name; 
}ElementType;

2.定义顺序表结构


typedef struct {
	ElementType dates[MAX_SIZE];   //当前顺序表中的数据集合
	int length;					   //当前顺序表中的元素个数
 
}SeqList;

3.定义链表的结点（包括数据域和指针域）


typedef struct node {
	ElementType date;  //数据域
	struct Node* node; //指针域，指向下一个结点
}Node;

4.设置头结点

我们在定义链表时，习惯性的会定义头结点，以便统一链表结点的插入和删除操作


typedef struct Linklist {
	Node* next;  //头指针
	int length;
}Linklist;

如果链表有头结点，next就指向头结点，没有就指向第一个结点

链表的长度初始值为0

插入数据元素

在第i个结点后插入数据元素

创建一个空节点，分配内存空间，设置数据元素
获取第i个结点，设置新结点的后继结点为该结点的后继结点
设置第i个结点的后继结点为该结点

1.创建空节点并为数据域赋值


	//创建空节点并为数据赋值
	Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    node -> date = element;
    node -> next = NULL;

2.通过循环找到要插入的结点


	for (int i = 1; currNode && i < pos - 1; i++)
	{
		currNode = currNode->next;
	}

3.将结点插入并对接前面的结点


	if (currNode) {
		node->next = currNode->next;
		currNode->next = node;
		linkList->length++;
	}

初始化链表


void InitLinkList(LinkList* linkList, ElementType* dateArrar, int length)
{
	for (int i = 0; i < length; i++) {
		InsertLinkList(linkList, i + 1, dateArrar[i]);
	}
}

打印链表


void PrintLinkList(LinkList* linklist)
{
	Node* node = linklist->next;
	if (!node)
	{
		printf("链表为空！\n");
		linklist->length = 0;
		return 0;
	}
	for (int i = 0; i < linklist->length; i++) {
		printf("%d\t%s\t\n", node->date.id, node->date.name);
        node = node->next;
	}
}

顺序表查空


int IsLinkListEmpty(LinkList* linkList) {
 
	return linkList->length == 0 ? TRUE : FALSE;
 
}

顺序表的删除

删除第i个结点及其数据元素

获取第i个结点，若该结点不是第一个结点，则获取第i - 1个结点
将第i -1个结点的后缀结点设为第i个结点的后缀结点
删除第i个结点，释放内存空间，记录并返回删除数据元素的值

情况1：当删除的是第一个元素


	if (pos == 1)
	{
		node = linkList->next;
		if (node) {
			element = node->date;
			linkList->next = node->next;
			free(node);  //释放被删除的结点
			linkList->length--;
		}
        return element;
	}

情况2：除第一个结点外

找到要删除的结点和他的前缀结点
要删除结点的next 赋值给前缀结点
释放要删除的结点


	Node* preNode; //前缀结点
	node = linkList->next;
	for (int i = 1; node && i < pos; i++)
	{
		preNode = node;
		node = node->next;
	}
	if (node)
	{
		element = node->date;
		preNode->next = node->next;
		free(node);
		linkList->length--;
	}
	return element;

完整代码


ElementType DeleteLinkListElement(LinkList* linkList, int pos)
{
	ElementType element;   //被删除的元素
	element.id = -999;     //赋一个不可能的值，来判断删除是否成功
	Node* node = NULL;
 
	if (pos == 1)
	{
		node = linkList->next;
		if (node) {
			element = node->date;
			linkList->next = node->next;
			free(node);  //释放被删除的结点
			linkList->length--;
		}
	}
 
	Node* preNode; //前缀结点
	node = linkList->next;
	for (int i = 1; node && i < pos; i++)
	{
		preNode = node;
		node = node->next;
	}
	if (node)
	{
		element = node->date;
		preNode->next = node->next;
		free(node);
		linkList->length--;
	}
	return element;
 
}

删除单链表整表

声明结点p 和 q
将第一个结点赋值给p
循环将下一个结点赋值给q，释放p，将q赋值给p


void CleatLinkList(LinkList* linkList)
{
	Node* node = linkList->next;
	Node* nextNode;
	while (node) {
		nextNode = node->next;  //先记录当前结点的下一个结点，以便释放当前结点的内存
		free(node);
		node = nextNode;
	}
	linkList->next = NULL;
	linkList->length = 0;
}