C语言链表

一个简单结点的结构体表示为:

    struct note

    {

       int  data;              /*数据成员可以是多个不同类型的数据*/

       struct  note  *next;      /*指针变量成员只能是-个*/

    };

 

一个简单的单向链表的图示

 

1.链表是结构、指针相结合的-种应用,它是由头、中间、尾多个链环组成的单方向可伸缩的链表,链表上的链环我们称之为结点。

2.每个结点的数据可用-个结构体表示,该结构体由两部分成员组成:数据成员与结构指针变量成员。

3.数据成员存放用户所需数据,而结构指针变量成员则用来连接(指向)下-个结点,由于每-个结构指针变量成员都指向相同的结构体,所以该指针变量称为结构指针变量。

4.链表的长度是动态的,当需要建立-个结点,就向系统申请动态分配-个存储空间,如此不断地有新结点产生,直到结构指针变量指向为空(NULL)。申请动态分配-个存储空间的表示形式为:

           (struct  note*)malloc(sizeof(struct  note))

 

链表的建立

   在链表建立过程中,首先要建立第一个结点,然后不断地

在其尾部增加新结点,直到不需再有新结点,即尾指针指向

NULL为止。

 设有结构指针变量   struct note *p,*p1,*head;

      head:用来标志链表头

  p:在链表建立过程中,p总是不断先接受系统动态分配的新结点地址

  p1->next:存储新结点的地址。

 

链表建立的步骤:

第一步:建立第一个结点

struct   node

{

    int   data;

    struct   node  *next;

 };

struct   note   *p,*p1,*head;

head=p1=p=(struct  node  *)malloc(sizeof(struct node);

 

第二步:

      给第-个结点成员data赋值并产生第二个结点

scanf(“%d”,&p->data);  /*输入10*/

p=(struct  node  *)malloc(sizeof(struct node);

 

第三步:将第-个结点与第二个结点连接起来

p1-> next=p;

 

第四步:产生第三个结点

p1=p;

scanf(“%d”,&p->data);/*输入8*/

p=(struct  node  *)malloc(sizeof(struct node);

以后步骤都是重复第三、四步,直到给出-个结束条件,不再建新的结点时,要有

   p->next=NULL;它表示尾结点。


概述

链表:通过一组任意的存储单元来存储线性表的数据,这组存储单元可以是连续或不连续的, 
每个节点包括

  • 数据域(当前节点的数值)
  • 指针域(存储下一个节点的位置)

各个节点通过指针域串起来,像一条链子,所以叫“链表”。 
单链表:每个节点只有一个指向直接后继节点的指针,所以叫“单链表”

实现过程

注:本文均为带头结点的单链表

单链表结构体:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define ARRMALLOCSIZE 5
#define FALSE         0
#define TRUE          1 

typedef struct listNode
{
    int data;                   //数据域
    struct listNode *next;      //指针域
}linkList;

  • 头结点初始化:
void initLinkList(linkList *tempList)
{
    tempList->next = NULL;      //指针域制空
}

  • 创建单链表有两种方法,头插法和尾插法,头插法的特点是:逆序存储的数据,而尾插法则是正序存储的

头插法创建单链表:

int headCreateLinkList(linkList *tempList)
{
    int temp;
    linkList *node;
    node = (linkList *)malloc(sizeof(linkList));
    //创建失败
    if(!node)
        return FALSE;

    scanf("%d", &temp);
    while(temp != -1)
    {
        node->data = temp;
        node->next = tempList->next;
        tempList->next = node;

        node = (linkList *)malloc(sizeof(linkList));
        //创建失败
        if(!node)
            return FALSE;
        scanf("%d", &temp);
    }

    free(node);
    return TRUE;
}

尾插法创建单链表:

int footCreateLinkList(linkList *tempList)
{
    int temp;
    linkList *node, *flag;                              //flag指针永远指向tempList尾部位置
    flag = tempList;
    node = (linkList *)malloc(sizeof(linkList));
    //创建失败
    if(!node)
        return FALSE;

    scanf("%d", &temp);
    while(temp != -1)
    {
        node->data = temp;
        node->next = flag->next;
        flag->next = node;
        flag = node;

        node = (linkList *)malloc(sizeof(linkList));
        //创建失败
        if(!node)
            return FALSE;
        scanf("%d", &temp);
    }
    free(node);
    return TRUE;
}

返回当前操作位置的前一个位置的指针:这样做可以省去好多代码,比如删除指定位置的数据,查找指定位置的数据,修改指定位置的数据

//返回dest-1位置开始的链表指针
linkList *searchLinkListDestBefore(linkList *tempList, int dest)
{
    linkList * p = tempList;
    int i = 0, linkListLength;

    linkListLength = getLinkListLength(tempList);

    //位置合法性判断
    if(dest < 0 || dest > linkListLength)
        return NULL;

    for(i = 0; i < dest; i++)
        p = p->next;
    return p;
}

数据添加(指定位置):

//向链表的dest位置插入num
int insertLinkList(linkList *tempList, int dest, int num)
{
    linkList *p, *node;
    //调用上文说到的方法
    p = searchLinkListDestBefore(tempList, dest-1);                 //现在p指向dest-1节点
    if(!p)                                                          //dest-1位置不存在判断
        return FALSE;

    node = (linkList *)malloc(sizeof(linkList));
    if(!node)
        return FALSE;

    node->data = num;                                               //dest不存在或不存在不影响
    node->next = p->next;
    p->next = node;

    return TRUE;
}

数据修改(指定位置):

//把链表dest位置的值改为num
int changeLinkList(linkList *tempList, int dest, int num)
{
    linkList *p = searchLinkListDestBefore(tempList, dest-1);       //现在p指向dest-1节点
    if(!p || !p->next)                                              //dest-1位置不存在判断
        return FALSE;

    p->next->data = num;

    return TRUE;
}

数据删除(指定位置):

//删除链表中的第dest位置的值
int deleteLinkList(linkList *tempList, int dest)
{
    linkList *p = searchLinkListDestBefore(tempList, dest-1);       //现在p指向dest-1节点

    if(!p || !p->next)                                              //dest-1 或 dest位置不存在判断
        return FALSE;

    if(!p->next->next)                                              //dest存在,但为最后一个节点
        p->next = NULL;
    else                                                            //dest存在,为中间节点
        p->next = p->next->next;

    return TRUE;
}

说到查找,有两种查找方式,一种是按值查找,一种是按位置查找,如果是按值查找的话,有一点我们应该注意,查到的位置有可能有多个,构建一个结构体,用来存储这多个位置

按值查找的结果(结构体):

typedef struct resultNode
{
    int *arr;           //该数组存储所有的结果
    int length;         //结果数组的长度
}resNode;

按值查找:

//[按值dest]查找,对应节点的位置存储在tempNode里--按值查找
int searchLinkListByValue(linkList *tempList, int num, resNode *tempNode)
{
    linkList *p = tempList->next;
    int j = 1;

    tempNode->length = 0;
    tempNode->arr = (int *)malloc(sizeof(int) * ARRMALLOCSIZE);
    //创建失败
    if(!tempNode->arr)
        return FALSE;
    //循环对链表进行遍历
    while(p)
    {
        //空间不足开辟空间
        if((!(tempNode->length % 5)) && tempNode->length != 0)
        {
            tempNode->arr = (int *)realloc(tempNode->arr,  sizeof(int) * (tempNode->length + 1) * ARRMALLOCSIZE);
            //创建失败
            if(!tempNode->arr)
                return FALSE;
        }
        if(p->data == num)
        {
            tempNode->arr[tempNode->length++] = j;
        }
        p = p->next;
        j++;
    }
    return TRUE;
}

按位置查找:

//查找dest位置的值--按位置查找
int searchLinkListByIndex(linkList *tempList, int dest)
{
    linkList *p = searchLinkListDestBefore(tempList, dest-1);       //现在p指向dest-1节点

    if(!p || !p->next)                                              //dest-1 或 dest位置不存在判断
        return FALSE;

    return p->next->data;
}

获取单链表的表长:

//获取表长(记得包括表头)
int getLinkListLength(linkList *tempList)
{
    int length = 0;
    linkList *p = tempList;
    while(p)
    {
        length ++;
        p = p->next;
    }
    return length;
}

单链表输出:

//输出
void printfLinkList(linkList *tempList)
{
    linkList *p = tempList->next;
    while(p)
    {
        printf("%-4d", p->data);
        p = p->next;
    }   
}

单链表是指针,结构体的一个很好的学习点,我做了个简单的实现上面一些列的功能的demo,需要学习的同学可以运行看看。

更多数据结构与算法实例代码查看(下载)地址: https://github.com/52UUD/Algorithm-Design


 

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转载自blog.csdn.net/u011426247/article/details/79955030