大白话讲数据结构和算法__09 线性表的链式存储结构：循环链表

对于单链表，由于每个结点只存储了向后的指针，到了尾部标识就停止了向后链的操作。

也就是说，按照这样的方式，只能索引后继结点不能索引前驱结点。
这样的话，如果不从头结点出发，就无法访问到全部结点。
事实上要解决这个问题也并不麻烦，只需要将单链表中终端结点的指针端由空指针改为指向头结点，问题就结了。
将单链表中终端结点的指针端由空指针改为指向头结点，就使整个单链表形成一个环，这种头尾相接的单链表成为单循环链表，简称循环链表。

注：这里并不是说循环链表一定要有头结点。
其实循环链表的单链表的主要差异就在于循环的判断空链表的条件上，原来判断head->next是否为null，现在则是head->next是否等于head。

循环链表的初始化操作：

/*初始化循环链表*/
void ds_init(node **pNode)
{
    int item;
    node *temp;
    node *target;

    printf("输入结点的值，输入0完成初始化\n");

	while(1)
	{
        scanf("%d", &item);
        fflush(stdin);

		if(item == 0)
            return;
		
        if((*pNode) == NULL)
		{ /*循环链表中只有一个结点*/
			*pNode = (node*)malloc(sizeof(struct CLinkList));
			
			if(!(*pNode))
				exit(0);
			
			(*pNode)->data = item;
			(*pNode)->next = *pNode;//*pNode不一定为null，假如输入1个数，那么就为null，假如输入两个数以上，例如1，2，那么*pNode为2的指针地址
		}
        else
		{//这里相当于一个插入操作，假如*pNode有值了，那么把新加进来的这个值，它所创建的节点加到最后面
            /*找到next指向第一个结点的指针*/
            for(target = (*pNode); target->next != (*pNode); target = target->next)//停止条件：指向自己，因为循环链表尾节点指向头节点，因此他指向自己
				;

            /*生成一个新的结点*/
            temp = (node *)malloc(sizeof(struct CLinkList));

			if(!temp)
				exit(0);

			temp->data = item;
            temp->next = *pNode;//更新*pNode
            target->next = temp;//尾部指针需要指向头节点
        }
    }
}

循环链表的插入操作：

/*链表存储结构的定义*/
typedef struct CLinkList
{
    int data;
    struct CLinkList *next;
}node;
//node==struct CLinkList 如果没有typedef就必须用struct CLinkList *p ;来声明

/*插入结点*/
/*参数：链表的第一个结点，插入的位置*/
void ds_insert(node **pNode , int i)
{
    node *temp;
    node *target;
    node *p;//如果没有typedef就必须用struct CLinkList *p ;来声明
    int item;
    int j = 1;

    printf("输入要插入结点的值:");
    scanf("%d", &item);

    if(i == 1)
	{ //新插入的结点作为第一个结点
        temp = (node *)malloc(sizeof(struct CLinkList));

		if(!temp)
            exit(0);

		temp->data = item;

        /*寻找到最后一个结点*/
        for(target = (*pNode); target->next != (*pNode); target = target->next)
			;

		temp->next = (*pNode);
        target->next = temp;
        *pNode = temp;
    }
    else
	{
        target = *pNode;

		for( ; j < (i-1); ++j )
		{
			target = target->next;
		}  
		
		// target指向第三个元素的
		
		temp = (node *)malloc(sizeof(struct CLinkList));

		if(!temp)
            exit(0);

		temp->data = item;
		
        p = target->next;
        target->next = temp;
        temp->next = p;
    }
}

循环链表的插删除操作：

/*删除结点*/
void ds_delete(node **pNode, int i)
{
    node *target;
    node *temp;
    int j = 1;

    if(i == 1)
	{ //删除的是第一个结点
        /*找到最后一个结点*/
        for(target = *pNode; target->next != *pNode;target = target->next)
			;

		temp = *pNode;
        *pNode = (*pNode)->next;
        target->next = *pNode;
        free(temp);
    }
    else
	{
        target = *pNode;

		for( ; j < i-1; ++j)
		{
			target = target->next;
		}
		
		temp = target->next;
        target->next = temp->next;
        free(temp);
    }
}

循环链表的查询操作：

/*返回结点所在位置*/
int ds_search(node *pNode, int elem)
{
    node *target;
    int i = 1;

    for(target = pNode; target->data != elem && target->next != pNode; ++i)
	{
		target = target->next;
	}
	
	if(target->next == pNode) /*表中不存在该元素*/
        return 0;
    else
        return i;
}

上述操作的综合：

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

/*链表存储结构的定义*/
typedef struct CLinkList
{
    int data;
    struct CLinkList *next;
}node;

/************************************************************************/
/* 操作                                                                  */
/************************************************************************/

/*初始化循环链表*/
void ds_init(node **pNode)
{
    int item;
    node *temp;
    node *target;

    printf("输入结点的值，输入0完成初始化\n");

	while(1)
	{
        scanf("%d", &item);
        fflush(stdin);

		if(item == 0)
            return;

        if((*pNode) == NULL)
		{ /*循环链表中只有一个结点*/
			*pNode = (node*)malloc(sizeof(struct CLinkList));
			if(!(*pNode))
				exit(0);
			(*pNode)->data = item;
			(*pNode)->next = *pNode;
		}
        else
		{
            /*找到next指向第一个结点的结点*/
            for(target = (*pNode); target->next != (*pNode); target = target->next)
				;

            /*生成一个新的结点*/
            temp = (node *)malloc(sizeof(struct CLinkList));

			if(!temp)
				exit(0);

			temp->data = item;
            temp->next = *pNode;
            target->next = temp;
        }
    }
}

/*插入结点*/
/*参数：链表的第一个结点，插入的位置*/
void ds_insert(node **pNode , int i)
{
    node *temp;
    node *target;
    node *p;
    int item;
    int j = 1;

    printf("输入要插入结点的值:");
    scanf("%d", &item);

    if(i == 1)
	{ //新插入的结点作为第一个结点
        temp = (node *)malloc(sizeof(struct CLinkList));

		if(!temp)
            exit(0);

		temp ->data = item;

        /*寻找到最后一个结点*/
        for(target = (*pNode); target->next != (*pNode); target = target->next)
			;

		temp->next = (*pNode);
        target->next = temp;
        *pNode = temp;
    }
    else
	{
        target = *pNode;

        for( ; j < (i-1); ++j )
		{
			target=target->next;
		}

		temp = (node *)malloc(sizeof(struct CLinkList));

		if(!temp)
            exit(0);

		temp ->data = item;
        p = target->next;
        target->next = temp;
        temp->next = p;
    }
}

/*删除结点*/
void ds_delete(node **pNode, int i)
{
    node *target;
    node *temp;
    int j = 1;

    if(i == 1)
	{ //删除的是第一个结点
        /*找到最后一个结点*/
        for(target = *pNode; target->next != *pNode;target = target->next)
			;

		temp = *pNode;
        *pNode = (*pNode)->next;
        target->next = *pNode;
        free(temp);
    }
    else
	{
        target = *pNode;

		for( ; j < i-1; ++j )
		{
			target = target->next;
		}

		temp = target->next;
        target->next = temp->next;
        free(temp);
    }
}

/*返回结点所在位置*/
int ds_search(node *pNode, int elem)
{
    node *target;
    int i = 1;

    for(target = pNode; target->data != elem && target->next != pNode; ++i)
	{
		target = target->next;
	}

	if(target->next == pNode) /*表中不存在该元素*/
        return 0;
    else
        return i;
}

/*遍历*/
void ds_traverse(node *pNode)
{
    node *temp;
    temp = pNode;
    printf("***********链表中的元素******************\n");

	do
	{
        printf("%4d ", temp->data);
    }while((temp = temp->next) != pNode);

	printf("\n");
}

int main()
{
    node *pHead = NULL;
    char opp;
    int find;

    printf("------------------- 广 告 位 招 租 --------------------\n\n");
    printf("欢迎来到鱼C论坛和大家一起交流互助：http://bbs.fishc.com\n\n");
    printf("喜欢鱼C就加入成为终身VIP会员吧：http://fishc.taobao.com\n\n");
    printf("-------------------------------------------------------\n\n");
    printf("1.初始化链表 \n\n2.插入结点 \n\n3.删除结点 \n\n4.返回结点位置 \n\n5.遍历链表  \n\n0.退出 \n\n请选择你的操作：");
    while(opp != '0')
	{
        scanf("%c", &opp);
        switch(opp)
		{
            case '1':
                ds_init(&pHead);
                printf("\n");
                ds_traverse(pHead);
                break;

            case '2':
                printf("输入需要插入结点的位置？");
                scanf("%d",  &find);
                ds_insert(&pHead, find);
                printf("在位置%d插入值后：\n",  find);
                ds_traverse(pHead);
                printf("\n");
                break;

            case '3':
                printf("输入需要删除的结点位置？");
                scanf("%d",  &find);
                ds_delete(&pHead, find);
                printf("删除第%d个结点后:\n",  find);
                ds_traverse(pHead);
                printf("\n");
                break;

            case '4':
                printf("你要查找倒数第几个结点的值？");
                scanf("%d",  &find);
                printf("元素%d所在位置：%d\n",  find,  ds_search(pHead, find));
                //ListTraverse(L);
                printf("\n");
                break;

            case '5':
                ds_traverse(pHead);
                printf("\n");
                break;

            case '0':
                exit(0);
        }
    }

    return 0;
}

大白话讲数据结构和算法__09 线性表的链式存储结构：循环链表

猜你喜欢