建立非循环单链表的过程总览
因为链表是离散存储的,每一个结点之间通过指针来链接。所以要想创建一个非循环单链表,应当首先确定一个头结点,在确定一个尾结点,在中间不断的开辟新的结点并存储相应的内容。
注意:本文中提到的头结点中不存储有效数值,尾结点的指针域为空,开辟新节点使用malloc函数实现。为了简便,在数据域中仅仅存储整型数据。开辟后的链表如图所示:
假设单链表中节点的结构体
typedef struct NODE { int data; // 数据域 struct NODE * Next; // 指针域 }Node, *pNode;
建立头结点和尾结点并循环创建中间结点
在创建链表过程中,不断的在头结点和尾结点之间插入新的结点,使用图解释为:
struct Node * 等价于下文代码中的 pNode struct Node 等价于下文代码中的 Node
可以看到,新建店结点挂到了链表的最后,成为了尾结点,并且为指针pTail指向了它,在整个操作过程中,pNew只是个临时变量。
单链表基本函数:
创建一个非循环的单链表,采用后插入的方式
pNode Creat_List(void)//创建一个非循环的单链表,采用后插入的方式 { int i, len, val; pNode pHead, pTail, pNew; // pTail永远指向尾节点 pHead = (pNode)malloc(sizeof(Node)); if (NULL == pHead) { printf("动态内存分配失败!程序终止! "); exit(-1); } pTail = pHead; pTail->Next = NULL; // 置尾结点指针域为空 printf("请输入想要创建节点个数:len = "); scanf("%d",&len); for (i=0; i<len; i++) { pNew = (pNode)malloc(sizeof(Node)); if (NULL == pNew) { printf("动态内存分配失败!程序终止! "); exit(-1); } printf("请输入插入节点%d的数值:val = ",i); scanf("%d",&val); pTail->Next = pNew; pNew->data = val; pTail = pNew; pNew->Next = NULL; } return pHead; }
遍历整个链表
void traverse_list(pNode pHead)//遍历整个链表 { pNode p = pHead->Next; while (NULL != p) { printf("%d ",p->data); p = p->Next; } }
在表头添加元素
void insert_pre_list(pNode pHead, int val)//在表头添加元素 { pNode pNew = (pNode)malloc(sizeof(Node)); if (NULL == pNew) { printf("动态内存分配失败!程序终止! "); exit(-1); } pNew->data = val; pNew->Next = pHead->Next; pHead->Next = pNew; return; }
在链表最后添加元素
void append_list(pNode pHead, int val) // 在链表最后添加元素 { pNode pNew = (pNode)malloc(sizeof(Node)); pNode p = pHead; if (NULL == pNew) { printf("动态内存分配失败!程序终止! "); exit(-1); } pNew->data = val; while (NULL != p->Next) { p = p->Next; } p->Next = pNew; pNew->Next = NULL; return; }
目前已有元素的个数
int number_list(pNode pHead)// 目前已有元素的个数 { int len = 0; while (NULL != pHead->Next) { len++; pHead = pHead->Next; } return len; }
在某个位置前插入特定元素
int insert_list(pNode pHead, int loc, int val)// 在某个位置前插入特定元素 { int len = number_list(pHead); int i; if (loc<1 || loc>len) { printf("查找位置失败!插入元素失败! "); return 0; } pNode pNew; pNew = (pNode)malloc(sizeof(Node)); if (NULL == pNew) { printf("动态内存分配失败!程序终止! "); exit(-1); } for (i=0; i<loc-1; i++) pHead = pHead->Next; pNew->data = val; pNew->Next = pHead->Next; pHead->Next = pNew; return 1; }
判断链表是否为空
int is_NULL_list(pNode pHead) // 判断链表是否为空 { if (NULL == pHead->Next) return 1; else return 0; }
元素的排序
void sort_list(pNode pHead) // 元素的排序 { pNode p, q; int temp; for (p=pHead->Next; p!=NULL; p=p->Next) for (q=p->Next; q!=NULL; q=q->Next) if (p->data > q->data) { temp = p->data; p->data = q->data; q->data = temp; } free(p); free(q); return; }
查找是否存在特定数值的元素,并将元素第一次出现的位置下标返回主函数
int find_number_list(pNode pHead, int number, int * val) // 查找是否存在特定数值的元素,并将元素第一次出现的位置下标返回主函数 { pNode p = pHead->Next; int i = 0; while (NULL != p) { i++; if (p->data == number) { *val = i; return 1; } p = p->Next; } free(p); return 0; }
删除某一个位置的元素,并将删除的元素返回主函数
int delete_loc_list(pNode pHead, int loc, int * val) // 删除某一个位置的元素,并将删除的元素返回主函数 { pNode p; int i; if (loc<1 || loc>number_list(pHead) ) { printf("删除第%d个元素失败! ",loc); return 0; } for (i=0; i<loc-1; i++) pHead = pHead->Next; p = pHead->Next; *val = p->data; pHead->Next = p->Next; free(p); return 1; }
显示某一个元素的前驱 注:元素不存在返回-1,前驱不存在返回0, 其余返回1
int pre_element_list(pNode pHead, int number, int * val) // 显示某一个元素的前驱 注:元素不存在返回-1,前驱不存在返回0, 其余返回1 { int loc, i; if (find_number_list(pHead, number, &loc)) { if (1 == loc) return 0; for (i=0; i<loc-1; i++) pHead = pHead->Next; *val = pHead->data; // 前驱的数据域 return 1; } else return -1; }
显示某一个元素的后继 注:元素不存在返回-1,后继不存在返回0, 其余返回1
int nex_element_list(pNode pHead, int number, int * val) // 显示某一个元素的后继 注:元素不存在返回-1,后继不存在返回0, 其余返回1 { int loc, i; if (find_number_list(pHead, number, &loc)) { if (loc == number_list(pHead)) return 0; for (i=0; i<loc+1; i++) pHead = pHead->Next; *val = pHead->data; // 后继的数据域 return 1; } else return -1; }
销毁整个链表
void destroy_list(pNode pHead) // 销毁整个链表 { pNode p; while (NULL != pHead->Next) { p = pHead->Next; pHead->Next = p->Next; free(p); } printf("链表销毁成功! "); }
整体表示:
Link.h
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct NODE { int data; // 数据域 struct NODE * Next; // 指针域 }Node, *pNode; pNode Creat_List(void);//创建一个非循环的单链表,采用后插入的方式 void traverse_list(pNode pHead);//遍历整个链表 void insert_pre_list(pNode pHead, int val); //在表头添加元素 void append_list(pNode pHead, int val); // 在链表最后添加元素 int number_list(pNode pHead);// 目前已有元素的个数 int insert_list(pNode pHead, int loc, int val);// 在某个位置前插入特定元素 int is_NULL_list(pNode pHead);// 判断链表是否为空 void sort_list(pNode pHead);// 元素的排序 int find_number_list(pNode pHead, int number, int * val);// 查找是否存在特定数值的元素,并将元素第一次出现的位置下标返回主函数 int delete_loc_list(pNode pHead, int loc, int * val);// 删除某一个位置的元素,并将删除的元素返回主函数 int pre_element_list(pNode pHead, int number, int * val);// 显示某一个元素的前驱 注:元素不存在返回-1,前驱不存在返回0, 其余返回1 int nex_element_list(pNode pHead, int number, int * val);// 显示某一个元素的后继 注:元素不存在返回-1,后继不存在返回0, 其余返回1 void destroy_list(pNode pHead);// 销毁整个链表
Link.c
#include "Link.h" pNode Creat_List(void)//创建一个非循环的单链表,采用后插入的方式 { int i, len, val; pNode pHead, pTail, pNew; // pTail永远指向尾节点 pHead = (pNode)malloc(sizeof(Node)); if (NULL == pHead) { printf("动态内存分配失败!程序终止! "); exit(-1); } pTail = pHead; pTail->Next = NULL; // 置尾结点指针域为空 printf("请输入想要创建节点个数:len = "); scanf("%d",&len); for (i=0; i<len; i++) { pNew = (pNode)malloc(sizeof(Node)); if (NULL == pNew) { printf("动态内存分配失败!程序终止! "); exit(-1); } printf("请输入插入节点%d的数值:val = ",i); scanf("%d",&val); pTail->Next = pNew; pNew->data = val; pTail = pNew; pNew->Next = NULL; } return pHead; } void traverse_list(pNode pHead)//遍历整个链表 { pNode p = pHead->Next; while (NULL != p) { printf("%d ",p->data); p = p->Next; } } void insert_pre_list(pNode pHead, int val)//在表头添加元素 { pNode pNew = (pNode)malloc(sizeof(Node)); if (NULL == pNew) { printf("动态内存分配失败!程序终止! "); exit(-1); } pNew->data = val; pNew->Next = pHead->Next; pHead->Next = pNew; return; } void append_list(pNode pHead, int val) // 在链表最后添加元素 { pNode pNew = (pNode)malloc(sizeof(Node)); pNode p = pHead; if (NULL == pNew) { printf("动态内存分配失败!程序终止! "); exit(-1); } pNew->data = val; while (NULL != p->Next) { p = p->Next; } p->Next = pNew; pNew->Next = NULL; return; } int number_list(pNode pHead)// 目前已有元素的个数 { int len = 0; while (NULL != pHead->Next) { len++; pHead = pHead->Next; } return len; } int insert_list(pNode pHead, int loc, int val)// 在某个位置前插入特定元素 { int len = number_list(pHead); int i; if (loc<1 || loc>len) { printf("查找位置失败!插入元素失败! "); return 0; } pNode pNew; pNew = (pNode)malloc(sizeof(Node)); if (NULL == pNew) { printf("动态内存分配失败!程序终止! "); exit(-1); } for (i=0; i<loc-1; i++) pHead = pHead->Next; pNew->data = val; pNew->Next = pHead->Next; pHead->Next = pNew; return 1; } int is_NULL_list(pNode pHead) // 判断链表是否为空 { if (NULL == pHead->Next) return 1; else return 0; } void sort_list(pNode pHead) // 元素的排序 { pNode p, q; int temp; for (p=pHead->Next; p!=NULL; p=p->Next) for (q=p->Next; q!=NULL; q=q->Next) if (p->data > q->data) { temp = p->data; p->data = q->data; q->data = temp; } free(p); free(q); return; } int find_number_list(pNode pHead, int number, int * val) // 查找是否存在特定数值的元素,并将元素第一次出现的位置下标返回主函数 { pNode p = pHead->Next; int i = 0; while (NULL != p) { i++; if (p->data == number) { *val = i; return 1; } p = p->Next; } free(p); return 0; } int delete_loc_list(pNode pHead, int loc, int * val) // 删除某一个位置的元素,并将删除的元素返回主函数 { pNode p; int i; if (loc<1 || loc>number_list(pHead) ) { printf("删除第%d个元素失败! ",loc); return 0; } for (i=0; i<loc-1; i++) pHead = pHead->Next; p = pHead->Next; *val = p->data; pHead->Next = p->Next; free(p); return 1; } int pre_element_list(pNode pHead, int number, int * val) // 显示某一个元素的前驱 注:元素不存在返回-1,前驱不存在返回0, 其余返回1 { int loc, i; if (find_number_list(pHead, number, &loc)) { if (1 == loc) return 0; for (i=0; i<loc-1; i++) pHead = pHead->Next; *val = pHead->data; // 前驱的数据域 return 1; } else return -1; } int nex_element_list(pNode pHead, int number, int * val) // 显示某一个元素的后继 注:元素不存在返回-1,后继不存在返回0, 其余返回1 { int loc, i; if (find_number_list(pHead, number, &loc)) { if (loc == number_list(pHead)) return 0; for (i=0; i<loc+1; i++) pHead = pHead->Next; *val = pHead->data; // 后继的数据域 return 1; } else return -1; } void destroy_list(pNode pHead) // 销毁整个链表 { pNode p; while (NULL != pHead->Next) { p = pHead->Next; pHead->Next = p->Next; free(p); } printf("链表销毁成功! "); }
main.c
#include "Link.h" int main() { int val; /* =======创建一个简单的单链表======== */ pNode pHead = NULL; pHead = Creat_List(); //创建一个非循环的单链表,采用后插入的方式 traverse_list(pHead); //遍历整个链表 /* =========在表头添加元素========== */ insert_pre_list(pHead, 99);//在表头添加元素 traverse_list(pHead); //遍历整个链表 /* =========在表末尾添加元素========== */ append_list(pHead, 88); // 在链表最后添加元素 traverse_list(pHead); //遍历整个链表 /* =========在某个位置前插入特定元素========== */ if ( insert_list(pHead, 4, 22) ) // 在某个位置前插入特定元素 printf("插入元素成功! "); traverse_list(pHead); //遍历整个链表 /* =========链表的长度========== */ printf("该链表拥有%d个元素! ",number_list(pHead)); /* =========链表排序========== */ sort_list(pHead); traverse_list(pHead); //遍历整个链表 /* =========链表中查找目标元素========== */ if ( find_number_list(pHead, 9, &val) ) printf("目标元素的下标是:%d ",val); else printf("目标元素不存在! "); /* =========链表中删除目标元素========== */ if ( delete_loc_list(pHead, 3, &val) ) printf("删除元素成功,删除的元素是:%d ",val); traverse_list(pHead); //遍历整个链表 /* =========链表中查找目标元素前驱========== */ if ( 0 == pre_element_list(pHead, 9, &val) ) printf("目标元素前驱不存在! "); else if (-1 == pre_element_list(pHead, 9, &val)) printf("查找元素失败!目标元素不存在! ",val); else printf("目标元素的前驱是:%d ",val); /* =========链表中查找目标元素后继========== */ if ( 0 == nex_element_list(pHead, 9, &val) ) printf("目标元素后继不存在! "); else if (-1 == nex_element_list(pHead, 9, &val)) printf("查找元素失败!目标元素不存在! ",val); else printf("目标元素的后继是:%d ",val); /* =========销毁整个链表========== */ destroy_list(pHead); traverse_list(pHead); //遍历整个链表 return 0; }
参考文献:
[1] https://wenku.baidu.com/view/9efe250bc281e53a5802ffc3.html
RR