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数据结构(学习)2024.8.7(链表)

2025/9/19 22:53:25 来源:https://blog.csdn.net/qq_60450758/article/details/140978843  浏览:    关键词:数据结构(学习)2024.8.7(链表)

今天继续学习线性表中的链表,顺序表的相关知识可以查看相关文章http://t.csdnimg.cn/IhHGp

目录

链表

结构体

分类

1.有头单向链表

2.无头单向链表

操作函数

单向链表的相关操作案例

顺序表和单向链表比较

链表

特点:内存不连续,通过指针进行连接

解决: 长度固定的问题,插入删除麻烦的问题

逻辑结构:线性结构
存储结构:链式存储
操作:增删改查

结构体

struct  node_t
{
    int data;//数据域
    struct node_t * next;//指针域
};

分类

1.有头单向链表

        存在一个头节点,数据域无效,指针域有效

遍历有头单向链表

#include <stdio.h>typedef struct node_t
{int data;struct node_t *next;
} link_node_t, *link_list_t;int main(int argc, char const *argv[])
{// 1.定义几个节点(结构体变量)link_node_t s0;link_node_t s1 = {1, NULL};link_node_t s2 = {2, NULL};link_node_t s3 = {3, NULL};// 2.将节点连接到一起s0.next = &s1;s1.next = &s2;s2.next = &s3;// 3.定义一个头指针,指向头节点link_list_t p = &s0;// // 4.遍历有头单向链表(第一种方法)// while (p->next != NULL)// {//     p = p->next;//     printf("%d ", p->data);// }// printf("\n");// 4.遍历有头单向链表(第二种方法)p = p->next;while (p != NULL){printf("%d ", p->data);p = p->next;}printf("\n");return 0;
}

2.无头单向链表

        所有节点的指针域和数据域都有效

遍历无头单向链表

#include <stdio.h>typedef struct node_t
{int data;struct node_t *next;
} link_node_t, *link_list_t;int main(int argc, char const *argv[])
{// 1.定义几个节点(结构体变量)link_node_t s1 = {1, NULL};link_node_t s2 = {2, NULL};link_node_t s3 = {3, NULL};// 2.将节点连接到一起s1.next = &s2;s2.next = &s3;// 3.定义一个头指针,指向第一个节点link_list_t p = &s1;// 4.遍历无头单向链表while (p != NULL){printf("%d ", p->data);p = p->next;}printf("\n");return 0;
}

操作函数

1.创建一个空的(有头)单向链表

2.向post位置插入一个数据

1、先遍历找到要插入节点的前一个节点,假设这个节点为A;A的下一个节点为B;将C插入A与B之间;
2、先让C的指针域指向B;
3、再让A的指针域指向C;
(注意:顺序不可以调换)

3)删除指定位置的数据

1、先遍历找到要删除节点的前一个节点,假设为A; 
2、找一个临时指针指向要删除的节点;
3、将A的指针域指向删除节点的下一个节点;
4、释放被删除节点

4)单向链表的转置

(1) 将头节点与当前链表断开,断开前保存下头节点的下一个节点,保证后面链表能找得到,定义一个q保存头节点的下一个节点,断开后前面相当于一个空的链表,后面是一个无头的单向链表
(2) 遍历无头链表的所有节点,将每一个节点当做新节点插入空链表头节点的下一个节点(每次插入的头节点的下一个节点位置)

单向链表的相关操作案例

头文件linklist.h:

#ifndef _LINKLIST_H_
#define _LINKLIST_H_#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>typedef int datatype;
typedef struct node_t
{datatype data;       // 数据域struct node_t *next; // 指针域,指向自身结构体的指针
} link_node_t, *link_list_t;// 1.创建一个空的单向链表(有头单向链表)
link_node_t *CreateEpLinkList();
// 2.向单向链表的指定位置插入数据
// p保存链表的头指针 post 插入的位置 data插入的数据
int InsertIntoPostLinkList(link_node_t *p, int post, datatype data);
// 3.遍历单向链表
void ShowLinkList(link_node_t *p);
// 4.求单向链表长度的函数
int LengthLinkList(link_node_t *p);
// 5.删除单向链表中指定位置的数据 post 代表的是删除的位置
int DeletePostLinkList(link_node_t *p, int post);
// 6.判断单向链表是否为空 1代表空 0代表非空
int IsEpLinkList(link_node_t *p);
// 7.修改指定位置的数据 post 被修改的位置 data修改成的数据
int ChangePostLinkList(link_node_t *p, int post, datatype data);
// 8.查找指定数据出现的位置 data被查找的数据 //search 查找
int SearchDataLinkList(link_node_t *p, datatype data);
// 9.删除单向链表中出现的指定数据,data代表将单向链表中出现的所有data数据删除
int DeleteDataLinkList(link_node_t *p, datatype data);
// 10.转置链表
void ReverseLinkList(link_node_t *p);
// 11.清空单向链表
void ClearLinkList(link_node_t *p);
#endif

单向链表函数linklist.c:

#include "linklist.h"// 1.创建一个空的单向链表(有头单向链表)
link_node_t *CreateEpLinkList()
{link_list_t p = (link_list_t)malloc(sizeof(link_node_t));if (p == NULL){perror("CreateEpLinkList函数出错\n");return NULL;}p->next = NULL;return p;
}// 2.向单向链表的指定位置插入数据
// p保存链表的头指针 post 插入的位置 data插入的数据
int InsertIntoPostLinkList(link_node_t *p, int post, datatype data)
{// 0.容错判断if (post < 0 || post > LengthLinkList(p)){perror("InsertIntoPostLinkList函数出错\n");return -1;}// 1.将头指针移动到被插入位置的前一个节点for (int i = 0; i < post; i++){p = p->next;}// 2.创建一个新的节点,保存即将插入的数据link_list_t pnew = CreateEpLinkList();pnew->data = data;// 3.将新节点赋值插入链表(先赋前面,再赋后面)pnew->next = p->next;p->next = pnew;return 0;
}// 3.遍历单向链表
void ShowLinkList(link_node_t *p)
{while (p->next != NULL){p = p->next;printf("%d ", p->data);}printf("\n");
}// 4.求单向链表长度的函数
int LengthLinkList(link_node_t *p)
{int len = 0;while (p->next != NULL){p = p->next;len++;}return len;
}// 5.删除单向链表中指定位置的数据 post 代表的是删除的位置
int DeletePostLinkList(link_node_t *p, int post)
{// 0.容错判断if (post < 0 || post >= LengthLinkList(p) || IsEpLinkList(p)){perror("DeletePostLinkList函数出错\n");return -1;}// 1.将头指针移动到被删除位置的前一个节点for (int i = 0; i < post; i++){p = p->next;}// 2.进行删除操作// 定义pdel指向被删除的节点link_list_t pdel = p->next;// 跨过被删除的节点p->next = pdel->next;// 释放被删除的节点free(pdel);pdel = NULL;return 0;
}// 6.判断单向链表是否为空 1代表空 0代表非空
int IsEpLinkList(link_node_t *p)
{return p->next == NULL;
}
// 7.修改指定位置的数据 post 被修改的位置 data修改成的数据
int ChangePostLinkList(link_node_t *p, int post, datatype data)
{// 0.容错判断if (post < 0 || post >= LengthLinkList(p) || IsEpLinkList(p)){perror("ChangePostLinkList函数出错\n");return -1;}for (int i = 0; i <= post; i++){p = p->next;}p->data = data;return 0;
}
// 8.查找指定数据出现的位置 data被查找的数据 //search 查找
int SearchDataLinkList(link_node_t *p, datatype data)
{int n = 0;int flag = 0;while (p->next != NULL){p = p->next;if (p->data == data){printf("该数据的位置为:%d\n", n);flag++;}n++;}if (flag == 0){printf("链表里没有该数据\n");}return 0;
}
// 9.删除单向链表中出现的指定数据,data代表将单向链表中出现的所有data数据删除
int DeleteDataLinkList(link_node_t *p, datatype data)
{// 1.定义一个指针指向头节点的下一个节点,此时可以看作q指向一个无头单向链表link_list_t q = p->next;// 2.用q遍历无头单向链表,将每一个节点的数据域和data作比较,如果相同就删除while (q != NULL){if (q->data == data) // 如果相等,说明需要删除q指向的节点{p->next = q->next;free(q);q = p->next;}else // 不相等,指针向后移动{p = p->next;q = p->next;}}return 0;
}// 10.转置链表
void ReverseLinkList(link_node_t *p)
{link_list_t temp = NULL; // 临时保存q下一个节点的地址// 断开前,保存头节点的下一个节点的地址link_list_t q = p->next; // 指向头节点的下一个节点(相当于无头单向链表的头指针)// 1.断头,断开链表p->next = NULL;// 2.遍历无头单向链表while (q != NULL){// 暂时存放q的下一个节点,防止链表丢失temp = q->next;// 头插到有头单向链表头节点的后面q->next = p->next;p->next = q;// 将q重新指向之前的无头单向链表,指向此时的第一个节点q = temp;}
}// 11.清空单向链表
void ClearLinkList(link_node_t *p)
{// while (!IsEpLinkList(p))// {//     link_list_t pdel = p->next;//     p->next = pdel->next;//     free(pdel);//     pdel = NULL;// }while (!IsEpLinkList(p)){DeletePostLinkList(p, 0);}
}

主函数:main.c:

#include "linklist.h"int main(int argc, char const *argv[])
{int post;int data;link_list_t s1 = CreateEpLinkList();InsertIntoPostLinkList(s1, 0, 1);InsertIntoPostLinkList(s1, 1, 2);InsertIntoPostLinkList(s1, 2, 3);InsertIntoPostLinkList(s1, 3, 4);printf("最初链表数据:\n");ShowLinkList(s1);printf("请输入你要插入的数据的位置和数据:\n");scanf("%d %d", &post, &data);InsertIntoPostLinkList(s1, post, data);printf("插入以后链表数据:\n");ShowLinkList(s1);printf("请输入你要删除的数据的位置:\n");scanf("%d", &post);DeletePostLinkList(s1, post);printf("删除以后链表数据:\n");ShowLinkList(s1);printf("请输入你要修改的数据的位置和数据:\n");scanf("%d %d", &post, &data);ChangePostLinkList(s1, post, data);printf("修改以后链表数据:\n");ShowLinkList(s1);printf("请输入你要删除的数据:\n");scanf("%d", &data);DeleteDataLinkList(s1, data);printf("删除以后链表数据:\n");ShowLinkList(s1);ReverseLinkList(s1);printf("转置以后链表数据:\n");ShowLinkList(s1);printf("请输入你要查找的数据:\n");scanf("%d", &data);SearchDataLinkList(s1, data);ClearLinkList(s1);if (IsEpLinkList(s1)){printf("已经清空单向链表\n");}free(s1);s1->next = NULL;return 0;
}

顺序表和单向链表比较

(1)顺序表在内存当中连续存储的(数组),但是链表在内存当中是不连续存储的,通过指针将数据链接在一起
(2)顺序表的长度是固定的,但是链表长度不固定
(3)顺序表查找方便,但是插入和删除麻烦,链表,插入和删除方便,查找麻烦

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