数据结构 ---- 链表

线性的顺序存储数据,而是在每一个节点里存到下一个节点的指针(Pointer)。由于不必须按顺序存储,链表的插入和删除操作可以达到O(1)的复杂度。本文将讲解单向链表和双向链表,其中双向链表会给出部分关键代码实现。

1、单向链表

单向链表(单链表)是链表的一种,它由节点组成,每个节点都包含下一个节点的指针,下图就是一个单链表,表头为空,表头的后继节点是"结点10"(数据为10的结点),“节点10"的后继结点是"节点20”(数据为10的结点),…

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2、单链表删除节点

我们看看单链表删除节点的操作,比如说下面这个单链表中我们要删除"节点30"。

删除之前:“节点20” 的后继节点为"节点30",而"节点30" 的后继节点为"节点40"。

删除之后:“节点20” 的后继节点为"节点40"。

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3、单链表添加节点

我们再来看看单链表添加节点的操作,比如说下面这个单链表中我们在"节点10"与"节点20"之间添加"节点15"

添加之前:“节点10” 的后继节点为"节点20"。

添加之后:“节点10” 的后继节点为"节点15",而"节点15" 的后继节点为"节点20"。

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4、双向链表

双向链表(双链表)是链表的一种。和单链表一样,双链表也是由节点组成,它的每个数据结点中都有两个指针,分别指向直接后继和直接前驱。所以,从双向链表中的任意一个结点开始,都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。一般我们都构造双向循环链表。

双链表的示意图如下:

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表头为空,表头的后继节点为"节点10"(数据为10的节点);“节点10"的后继节点是"节点20”(数据为10的节点),“节点20"的前继节点是"节点10”;“节点20"的后继节点是"节点30”,“节点30"的前继节点是"节点20”;…;末尾节点的后继节点是表头。

不难看出,双向链表的节点定义可以用一个下面的结构体表示:

//双向链表节点结构
typedef struct dlink_node
{
    
    
    struct dlink_node *prev;
    struct dlink_node *next;
    void *val;  //能存储任意类型数据
}node;

5、双向链表删除节点

我们看看双向链表删除节点的操作,比如说下面这个单链表中我们要删除"节点30"。

删除之前:“节点20"的后继节点为"节点30”,“节点30” 的前继节点为"节点20"。“节点30"的后继节点为"节点40”,“节点40” 的前继节点为"节点30"。

删除之后:“节点20"的后继节点为"节点40”,“节点40” 的前继节点为"节点20"。

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双向链表删除节点的关键代码如下:

//删除节点pindex
pindex->next->prev = pindex->prev;
pindex->prev->next = pindex->next;
free(pindex); //注意释放节点

6、双向链表添加节点

我们再来看看双向链表添加节点的操作,比如说下面这个双向链表在"节点10"与"节点20"之间添加"节点15"

添加之前:“节点10"的后继节点为"节点20”,“节点20” 的前继节点为"节点10"。

添加之后:“节点10"的后继节点为"节点15”,“节点15” 的前继节点为"节点10"。“节点15"的后继节点为"节点20”,“节点20” 的前继节点为"节点15"。

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双向链表添加节点的关键代码如下:

//将pnode节点插入到pindex之前
pnode->prev = pindex->prev;
pnode->next = pindex;
pindex->prev->next = pnode;
pindex->prev = pnode;

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