自己这么做网站,青岛仿站定制模板建站,泰安市高新区建设局网站,建站公司费用情况文章目录 【 1. 基本原理 】1.1 链表的节点1.2 头指针、头节点、首元节点 【 2. 链表的创建 】2.0 创建1个空链表#xff08;仅有头节点#xff09;2.1 创建单链表#xff08;头插入法#xff09;*2.2 创建单链表#xff08;尾插入法#xff09; 【 3. 链表插入元素 】【… 文章目录 【 1. 基本原理 】1.1 链表的节点1.2 头指针、头节点、首元节点 【 2. 链表的创建 】2.0 创建1个空链表仅有头节点2.1 创建单链表头插入法*2.2 创建单链表尾插入法 【 3. 链表插入元素 】【 4. 链表删除元素 】【 5. 链表查找元素 】【 6. 链表修改元素 】【 7. 链表输出 】【 8. 实例 - 链表元素的增删查改 】【 9. 无头节点的链表 】 本文中若未指定则默认链表存在首元结点。 【 1. 基本原理 】
与顺序表不同链表 不限制数据的物理存储状态存储空间是否连续 使用链表存储的数据元素其 物理存储位置是随机的 。 例如使用链表存储 1,2,3 数据的物理存储状态如图所示 上图根本无法体现出各数据之间的逻辑关系。对此链表的解决方案是每个数据元素在存储时都配备一个指针用于指向自己的直接后继元素 数据元素随机存储并通过指针表示数据之间逻辑关系 的存储结构就是 链式存储结构。
1.1 链表的节点
链表中每个数据的存储都由以下两部分组成 数据元素本身其所在的区域称为数据域指向直接后继元素的指针所在的区域称为指针域 链表中存储各数据元素的结构即 节点。如图所示 也就是说 链表实际存储的是一个一个的节点真正的数据元素包含在这些节点中如图所示 链表中每个节点的具体实现需要使用 C 语言中的结构体 每个节点都是一个结构体具体实现代码为 由于指针域中的指针要指向的也是一个节点因此要声明为 Link 类型这里要写成 struct Link* 的形式。
//定义结点类型
typedef struct Node {int data; //数据类型你可以把int型的data换成任意数据类型包括结构体struct等复合类型struct Node *next; //单链表的指针域
} Node,*LinkedList;
//Node表示结点的类型LinkedList表示指向Node结点类型的指针类型1.2 头指针、头节点、首元节点
一个完整的链表需要由以下几部分构成 头指针一个普通的指针它的特点是 永远指向链表第一个节点的位置。很明显头指针用于指明链表的位置便于后期找到链表并使用表中的数据节点链表中的节点又细分为头节点、首元节点和其他节点 头节点其实就是一个 不存任何数据的空节点通常作为链表的第一个节点。对于链表来说头节点不是必须的它的作用只是为了方便解决某些实际问题链表中有头节点时头指针指向头节点反之若链表中没有头节点则头指针指向首元节点。首元节点由于头节点也就是空节点的缘故链表中称 第一个存有数据的节点 为首元节点。首元节点只是对链表中第一个存有数据节点的一个称谓没有实际意义其他节点链表中其他的节点。 一个存储 {1,2,3} 的完整链表结构如图所示 节点的创建C实现
Node *p(Node *)malloc(sizeof(Node));//或者 Node* L new Node;【 2. 链表的创建 】
创建一个链表需要做如下工作 声明一个头指针如果有必要可以声明一个头节点创建多个存储数据的节点在创建的过程中要随时与其前驱节点建立逻辑关系
2.0 创建1个空链表仅有头节点
创建一个指向链表节点的指针申请一块链表节点的内存使该指针指向该块内存若该指针指向空表示内存申请失败输出信息提示最后将该指针指向的节点的指针域指向NULL空表示该链表初始化后仅有1个节点。
Node* listinit(){Node *L;L(Node*)malloc(sizeof(Node)); //开辟空间 if(LNULL){ //判断是否开辟空间失败这一步很有必要printf(申请空间失败);exit(0); //开辟空间失败可以考虑直接结束程序}L-nextNULL; //指针指向空return L;
}2.1 创建单链表头插入法*
先创建一个头节点头节点的指针域指向空。插入新节点时将新节点的指针域指向头节点的next再将头节点的next指向该新节点。 C 实现
//单链表的建立1头插法建立单链表
LinkedList LinkedListCreatH(int x[],int N) {Node* L;L (Node*)malloc(sizeof(Node)); //申请头结点空间L-next NULL; //初始化一个空链表for(int i0;iN;i){Node* p;p (Node*)malloc(sizeof(Node)); //申请新的结点p-data x[i]; //结点数据域赋值p-next L-next; //将结点插入到表头L--|2|--|1|--NULLL-next p;}return L;
}2.2 创建单链表尾插入法
先创建一个头节点头节点的指针域指向空再创建一个尾指针尾指针先指向头节点。插入新节点时将尾指针的next指向该新节点再将尾指针指向该新节点最后将尾指针的next指空。 C实现
//单链表的建立2尾插法建立单链表
LinkedList LinkedListCreatT(int x[], int N) {Node* L;L (Node*)malloc(sizeof(Node)); //申请头结点空间L-next NULL; //初始化一个空链表Node* r;r L; //r始终指向尾节点开始时指向头节点for (int i 0; i N; i) {Node* p;p (Node*)malloc(sizeof(Node)); //申请新的结点p-data x[i]; //结点数据域赋值r-next p; //将结点插入到表头L--|1|--|2|--NULLr p;}r-next NULL;return L;
}【 3. 链表插入元素 】
链表插入元素只需做以下两步操作即可将新元素插入到指定的位置 1.将新结点的 next 指针指向插入位置后的结点 2.将插入位置前结点的 next 指针指向插入结点链表插入元素的操作必须是先步骤 1再步骤 2反之若先执行步骤 2 即 将插入位置前结点的 next 指针指向插入结点除非再添加一个指针作为插入位置后续链表的头指针否则会导致插入位置后的这部分链表丢失无法再实现步骤 1。 例如我们在链表 1,2,3,4 的基础上分别实现在头部、中间部位、尾部插入新元素 5其实现过程如图所示 从图中可以看出虽然新元素的插入位置不同但实现插入操作的方法是一致的都是先执行步骤 1 再执行步骤 2。 C 实现指定位置插入元素
//单链表的插入
//在链表的第i个位置插入x的元素若位置超过链表大小则链表不改动
LinkedList LinkedListInsert(LinkedList L, int i, int x) {Node* pre; // pre为前驱结点pre L;int j 1;while (pre-next) {if (i j) {Node* p; //插入的结点为pp (Node*)malloc(sizeof(Node));p-data x;p-next pre-next;pre-next p;break;}pre pre-next;} return L;
}【 4. 链表删除元素 】
从链表中删除指定数据元素时实则就是将存有该数据元素的节点从链表中摘除但作为一名合格的程序员要对存储空间负责对不再利用的存储空间要及时释放 。因此从链表中删除数据元素需要进行以下 2 步操作 将要删除的节点的前一个节点的next指向要删除节点的next可选手动释放掉要删除节点的内存。 例如从存有 1,2,3,4 的链表中删除元素 3则此代码的执行效果如图所示 C 实现删除指定元素的节点
// 删除单链表中值为x的元素
// 若有相同元素值默认删除离表头最近的元素
// 若链表不存在x则链表不改动
LinkedList LinkedListDelete(LinkedList L, int x) {Node* p, * pre; //pre为前驱结点p为查找的结点。p L-next;pre L;while (p) {if (p-data x){pre-next p-next; //删除操作将其前驱next指向其后继。free(p);break;}pre p;p p-next;}return L;
}C实现删除指定位置的节点
//p为原链表add为要删除元素的位置
Node *delElem(Node * p, int add)
{Node * temp p;//遍历到被删除结点的上一个结点for (int i 1; i add; i){temp temp-next;if (temp-next NULL){printf(没有该结点\n);return p;}}Node * del temp-next;//单独设置一个指针指向被删除结点以防丢失temp-next temp-next-next;//删除某个结点的方法就是更改前一个结点的指针域free(del);//手动释放该结点防止内存泄漏return p;
}【 5. 链表查找元素 】
从首元结点依次遍历表中节点用被查找元素与各节点数据域中存储的数据元素进行比对直至比对成功或遍历至链表最末端的 NULL比对失败的标志。C 实现查找指定值的元素位置
// 查找单链表中的元素
// p为原链表elem表示被查找元素函数返回被查元素的位置若返回值为-1表示链表中不存在该元素
int selectElem(Node* p, int elem)
{//新建一个指针t初始化为头指针 pNode* t p;int i 1;//由于头节点的存在因此while中的判断为t-nextwhile (t-next){t t-next;if (t-data elem)return i;i;}//程序执行至此处表示查找失败printf(该数据不存在\n);return -1;
}【 6. 链表修改元素 】
更新链表中的元素只需通过遍历找到存储此元素的节点对节点中的数据域做更改操作即可。C 实现修改指定位置的元素
//add 表示更改结点在链表中的位置newElem 为新的数据域的值
Node *amendElem(Node * p,int add,int newElem)
{Node * tempp;temptemp-next;//在遍历之前temp指向首元结点//遍历到待更新结点for (int i1; iadd; i) temptemp-next;temp-elemnewElem;return p;
}C 实现修改指定元素值
//将链表中值为x的元素全都变为k。
LinkedList LinkedListReplace(LinkedList L, int x, int k) {Node* p L-next;int i 0;while (p) {if (p-data x) {p-data k;}p p-next;}return L;
}【 7. 链表输出 】
首先创建一个链表节点的指针指向首元结点然后判断该指针是否指向了空若非空则输出该指针指向的节点的信息然后指针指向下一个节点循环判断直到该指针为空。
//输出单链表
void printList(LinkedList L){Node *pL-next;int i0;while(p){printf(第%d个元素的值为:%d\n,i,p-data);pp-next;}
}【 8. 实例 - 链表元素的增删查改 】
对链表中数据元素做增删查改的实现过程及 C 语言代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include stdio.h
#include stdlib.h//定义结点类型
typedef struct Node
{int data; //数据类型可以把int型的data换成任意数据类型包括结构体struct等复合类型struct Node* next; //单链表的指针域
} Node, * LinkedList;//建立单链表尾插法
LinkedList LinkedListCreatT(int x[], int N) {Node* L;L (Node*)malloc(sizeof(Node)); //申请头结点空间L-next NULL; //初始化一个空链表Node* r;r L; //r始终指向终端结点开始时指向头结点for (int i 0; i N; i) {Node* p;p (Node*)malloc(sizeof(Node)); //申请新的结点p-data x[i]; //结点数据域赋值r-next p; //将结点插入到表头L--|1|--|2|--NULLr p;}r-next NULL;return L;
}// 查找单链表中的元素
// p为原链表elem表示被查找元素函数返回被查元素的位置若返回值为-1表示链表中不存在该元素
int selectElem(Node* p, int elem)
{//新建一个指针t初始化为头指针 pNode* t p;int i 1;//由于头节点的存在因此while中的判断为t-nextwhile (t-next){t t-next;if (t-data elem)return i;i;}//程序执行至此处表示查找失败printf(该数据不存在\n);return -1;
}//单链表的插入
//在链表的第i个位置插入x的元素若位置超过链表大小则链表不改动
LinkedList LinkedListInsert(LinkedList L, int i, int x) {Node* pre; //pre为前驱结点pre L;int j 1;while (pre-next) {if (i j) {Node* p; //插入的结点为pp (Node*)malloc(sizeof(Node));p-data x;p-next pre-next;pre-next p;break;}pre pre-next;} return L;
}// 删除单链表中值为x的元素
// 若有相同元素值默认删除离表头最近的元素
// 若链表不存在x则链表不改动
LinkedList LinkedListDelete(LinkedList L, int x) {Node* p, * pre; //pre为前驱结点p为查找的结点。p L-next;pre L;while (p) {if (p-data x){pre-next p-next; //删除操作将其前驱next指向其后继。free(p);break;}pre p;p p-next;}return L;
}//将链表中值为x的元素全都变为k。
LinkedList LinkedListReplace(LinkedList L, int x, int k) {Node* p L-next;int i 0;while (p) {if (p-data x) {p-data k;}p p-next;}return L;
}//输出单链表
void printList(LinkedList L) {Node* p L-next;int i 0;while (p) {printf(第%d个元素的值为:%d\n, i, p-data);p p-next;}
}int main() {int N;printf(请输入链表的数量);scanf(%d, N);printf(请输入链表的元素);int *xnew int[N];for (int i 0; i N; i)scanf(%d,x[i]);//创建LinkedList list;list LinkedListCreatT(x,N);printList(list);//插入 int pos;int data;printf(请输入插入数据的位置);scanf(%d, pos);printf(请输入插入数据的值);scanf(%d, data);LinkedListInsert(list, pos, data);printList(list);//查找printf(请输入查找数据的值);scanf(%d, data);printf(该数据在链表中的位置为%d\n,selectElem(list, data));//修改int newdata;printf(请输入修改的数据);scanf(%d, data);printf(请输入修改后的值);scanf(%d, newdata);LinkedListReplace(list, data, newdata);printList(list);//删除 printf(请输入要删除的元素的值);scanf(%d, data);LinkedListDelete(list, data);printList(list);return 0;
}【 9. 无头节点的链表 】
创建一个无头节点的链表C 实现
//创建1个有头节点的单链表
Node* LinkedListCreatN(int x[], int N) {Node* L (Node*)malloc(sizeof(Node));L-data x[0];L-next NULL;Node* p L; //p作为尾节点指针for (int i 1; i N; i) {Node *temp (Node *) malloc(sizeof(Node));temp-data x[i];temp-next NULL;p-next temp;p temp;}return L;
}输出无头节点的单链表各个元素C实现
//输出单链表
void printList(LinkedList L) {Node* p L;int i 0;while (p) {printf(第%d个元素的值为:%d\n, i, p-data);p p-next;}
}删除无头节点的单链表的指定元素C实现 当删除的元素是第一个节点时为了方便处理这里事先申请一块内存该内存的next指针域指向该链表的头节点相当于作为 pre 前指针。
//删除链表中第一个值为x的元素
Node* DeleteList(Node* L, int x) {Node* temptou (Node*)malloc(sizeof(Node));temptou-next L;Node* pretemptou;Node* curpre-next;while (cur){if (cur-data x) {pre-next cur-next;free(cur);break;}pre cur;cur cur-next;}return temptou-next;
}实例
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include stdio.h
#include stdlib.h//定义结点类型
typedef struct Node
{int data; //数据类型可以把int型的data换成任意数据类型包括结构体struct等复合类型struct Node* next; //单链表的指针域
} Node;//创建1个有头节点的单链表
Node* LinkedListCreatN(int x[], int N) {Node* L (Node*)malloc(sizeof(Node));L-data x[0];L-next NULL;Node* p L; //p作为尾节点指针for (int i 1; i N; i) {Node* temp (Node*)malloc(sizeof(Node));temp-data x[i];temp-next NULL;p-next temp;p temp;}return L;
}//删除链表中第一个值为x的元素
Node* DeleteList(Node* L, int x) {Node* temptou (Node*)malloc(sizeof(Node));temptou-next L;Node* pretemptou;Node* curpre-next;while (cur){if (cur-data x) {pre-next cur-next;free(cur);break;}pre cur;cur cur-next;}return temptou-next;
}//输出单链表
void printList(Node* L) {Node* p L;int i 0;while (p){printf(第%d个元素的值为:%d\n, i, p-data);p p-next;}
}int main() {int N;printf(请输入链表的元素数量);scanf(%d, N);printf(请输入链表的元素);int* x new int[N];for (int i 0; i N; i)scanf(%d, x[i]);//创建Node* list;list LinkedListCreatN(x, N);printList(list);//删除int data;printf(请输入要删除的元素值);scanf(%d,data);Node* listtemp;listtemp DeleteList(list, data);printList(listtemp);return 0;
}
