链式存储(内存块分成指针域和数据域)
一思路
定义常量:
typedef struct LNode
{
ElemType data;//结点的数据域
struct LNode *next;//结点的指针域
}LNode,*LinkList;//LNode结构体的名字,LinkList结构体的地址
初始化单链表:分配一个头结点
LNode *InitLinkList()
{
LNode *head;//头结点的指针
head=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
if(head==NULL) return NULL;//分配失败
head->next=NULL;
return head;
}
添加数据:分配一个结构体类型的结点,将上一位元素的指针指向结点
int InputLinkList(LNode *head,int n)
{
LNode *p;
LNode *s;//专门记录新生成结点的地址
int i=1;
p=head;//p指针指示链表的头部,以方便输入数据
while(i<=n)
{
s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
if(s==NULL) return -1;//地址分配不成功
scanf("%d",&s->data);
s->next=NULL;
p->next=s;
p=p->next;
i++;
}
return 1;
}
显示数据:定义一个指针指向头结点,再依次遍历。
结束条件p->next==NULL
void OutputLinkList(LNode *head)
{
LNode *p;
p=head->next;
while(p!=NULL)
{
printf("%d ",p->data);
p=p->next;
}
}
插入数据:判断插入位置是否合法
定义一个指针(p)从头结点开始遍历,指向插入位置的前一个结点
插入结点(s),s->next=p->next; p->next=s;
int InsertLinkList(LNode *head,int i,ElemType e)
{
LNode *p;
LNode *s;
int j;//计数,记录带插入数据的前一个位置
p=head;
j=0;
while(p!=NULL&&j<i-1)
{
p=p->next;
j++;
}
//判断插入点的位置是否合法
if(j>i-1||p==NULL) return -1;
s=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
if(s==NULL) return 0;//分配节点空间失败
s->data=e;
s->next=p->next;
p->next=s;
return 1;
}
删除数据:将前一个结点(p)指向后一个节点 p->next=p->next->next
注意:避免空间的浪费,先用一个变量储存待删除的结点,最后放空(free)
int DeleteLinkList(LNode *head,int i,ElemType *e)
{
LNode *p;//指向待删除结点的前驱结点
LNode *q;//指向待删除节点
int j;
p=head;
j=0;
while(p!=NULL&&j<i-1)
{
p=p->next;
j++;
}
//判断删除点的位置是否合法
if(j>i-1||p==NULL) return -1;
q=p->next;
p->next=q->next;//or p->next=p->next->next;
*e=q->data;
free(q);
return 1;
}
查找:依次遍历,比较数据域的数据(while(p!=NULL&&p->data!e))
int LocateLinkList(LNode *head,ElemType e)
{
int i=1;
LNode *p;
p=head;
while(p!=NULL&&p->data!=e)
{
p=p->next;
i++;
}
if(p==NULL) return -1;
return i;
}
二:优缺点
优点:
可使用零散的空间 不用分配空间
缺点:
删除和修改总是需要从头遍历。
整体代码:
/*
功能:单链表的操作:初始化、插入数据、删除数据等
开发者:冯筱静
版本:Version1.0
开发时间:2018-3-28 11:16
*/
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
//定义单链表中操作的数据类型
typedef int ElemType;
//定义单链表中每一个结点的形式
typedef struct LNode
{
ElemType data;//结点的数据域
struct LNode *next;//结点的指针域
}LNode,*LinkList;
//初始化单链表
LNode *InitLinkList()
{
LNode *head;//头结点的指针
head=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
if(head==NULL) return NULL;//分配失败
head->next=NULL;
return head;
}
//向链表中添加n个数据
int InputLinkList(LNode *head,int n)
{
LNode *p;
LNode *s;//专门记录新生成结点的地址
int i=1;
p=head;//p指针指示链表的头部,以方便输入数据
while(i<=n)
{
s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
if(s==NULL) return -1;//地址分配不成功
scanf("%d",&s->data);
s->next=NULL;
p->next=s;
p=p->next;
i++;
}
return 1;
}
//向链表中指定位置添加数据
int InsertLinkList(LNode *head,int i,ElemType e)
{
LNode *p;
LNode *s;
int j;//计数,记录带插入数据的前一个位置
p=head;
j=0;
while(p!=NULL&&j<i-1)
{
p=p->next;
j++;
}
//判断插入点的位置是否合法
if(j>i-1||p==NULL) return -1;
s=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
if(s==NULL) return 0;//分配节点空间失败
s->data=e;
s->next=p->next;
p->next=s;
return 1;
}
//显示链表中的数据
void OutputLinkList(LNode *head)
{
LNode *p;
p=head->next;
while(p!=NULL)
{
printf("%d ",p->data);
p=p->next;
}
}
//删除数据(不能删除的:空链,删除位置不合法)
/*int DeleteLinkList(LNode *head,int i)
{
LNode *p;
LNode *q;
int j;
p=head;
q=head;
for(j=1;j<i;j++)
{
p=p->next;
}
q=p->next;
p->next=q->next;
return 1;
}*/
//删除链表中指定位置的数据元数,删除数由一个指针变量带回结果
int DeleteLinkList(LNode *head,int i,ElemType *e)
{
LNode *p;//指向待删除结点的前驱结点
LNode *q;//指向待删除节点
int j;
p=head;
j=0;
while(p!=NULL&&j<i-1)
{
p=p->next;
j++;
}
//判断删除点的位置是否合法
if(j>i-1||p==NULL) return -1;
q=p->next;
p->next=q->next;//or p->next=p->next->next;
*e=q->data;
free(q);
return 1;
}
//修改数据
int UpdateLinkList(LNode *head,int i,ElemType e)
{
LNode *p;
int j=0;
p=head;
while(p!=NULL&&j<i-1)
{
p=p->next;
j++;
}
//判断修改点的位置是否合法
if(j>i-1||p==NULL) return -1;
p=p->next;
p->data=e;
return 1;
}
//链表的查找
int LocateLinkList(LNode *head,ElemType e)
{
int i=1;
LNode *p;
p=head;
while(p!=NULL&&p->data!=e)
{
p=p->next;
i++;
}
if(p==NULL) return -1;
return i;
}
int main()
{
LNode *head;
int flag;
int n,i,loc,a,b,c,d;
ElemType e;
head=InitLinkList();
if(head==NULL)
{
printf("单链表初始化失败\n");
}
else
{
printf("单链表初始化成功\n");
}
printf("请输入要构建链表数据的个数:");
scanf("%d",&n);
printf("请输入要构建链表数据:");
InputLinkList(head,n);
printf("请输入需要插入的位置:");
scanf("%d",&i);
printf("请输入需要插入的数据:");
scanf("%d",&loc);
InsertLinkList(head,i,loc);
OutputLinkList(head);
printf("请输入需要删除的位置:");
scanf("%d",&a);
DeleteLinkList(head,a,&e);
printf("\n删除的数据是:%d",e);
printf("\n请输入需要修改的位置:");
scanf("%d",&b);
printf("请输入需要修改的数据:");
scanf("%d",&c);
UpdateLinkList(head,b,c);
printf("请输入需要查找的数据:");
scanf("%d",&e);
d=LocateLinkList(head,e);
printf("查找的元素位置是:%d",d);
printf("\n当前链表中的数据为:");
OutputLinkList(head);
return 0;
}
头结点、头指针、首元结点的区别
头指针:指向链表第一个结点(或为头结点或为首元结点)的指针,单链表可由头指针唯一地确定。
头结点:在链表的第一个结点之前附设的一个结点,头结点的指针域指向表中的第一个结点。
首元结点:链表中存放第一个数据元素 a1的结点,在带头结点的链表中,它是头结点的下一个结点。