链表——C语言——day17

链表

链表是一种常见的重要的数据结构。它是动态地进行存储分配的一种结构。在用数组存放数据时,必须事先定义固定的长度(即元素个数)。链表则没有这种缺点,它根据需要开辟内存单元。
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链表有一个“头指针“变量,图中以 head 表示,它存放一个地址,该地址指向一个元素。链表中每一个元素称为"结点",每个结点都应包括两个部分:用户需要用的实际数据和下一个结点的地址,也称为数据域和指针域。可以看出,head 指向第一个元素;第一个元素又指向第二个元素……直到最后一个元素,该元素不再指向其他元素,它称为”表尾”,它的地址部分放一个"NULL"( 表示"空地址"),链表到此结束。

链表中各元素在内存中可以不是连续存放的。要找某一元素,必须先找到上一个元素,根据它提供的下一元素地址才能找到下一个元素。如果不提供“头指针”(head),则整个链表都无法访问。

我们可以这样设计结构体类型:

struct student 
{	int num; float score;struct student * next;
};

其中成员num和score用来存放结点中的有用数据(用户需要用到的数据),相当于上图结点中的 A,B,C,D。next 是指针类型的成员,它指向 struct student 类型数据(这就是next 所在的结构体类型)。一个指针类型的成员既可以指向其他类型的结构体数据,也可以指向自己所在的结构体类型的数据。现在,next是struct student 类型中的一个成员,它又指向struct student 类型的数据。用这种方法就可以建立链表。
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建立链表

首先,链表分为有头链表和无头链表

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在本文章中,我们主要研究“有头单向链表”

空链表 ——代表头节点的next指针指NULL

void initList(struct Node *pHead)
{pHead->next = NULL;
}

链表的插入

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头插法

step1:首先是创建新节点
struct Node *pNew = malloc (sizeof(struct Node));
pNew->data = 100;
step2:将新节点插入链表
struct Node *pNew= malloc(sizeof(stiuct Node));
pNew->data= 100;
(1).pNew->next = pHead->next;
(2).pHead->next = pNew;
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我们可以将头插法函数写成这样:
void pushFront(struct Node *pHead,int n)
{struct Node *pNew = malloc (sizeof(struct Node));  // 在堆上创建空间pNew->data= n;  //输入新节点的数据pNew->next = pHead->next;	//将头节点的指针域上的地址赋值给新节点指针域pHead->next = pNew;	//头节点的指针域上的地址指向新节点
}
尾插法

step1:首先是创建新节点
step2:定位到尾节点

定位到尾节点:
while(p->next != NULL)
{
p = p->next;
}

step3:将新节点插入链表
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但是,我们需要考虑如果链表本身是个空链表,怎么尾插?并且还需要判断链表是否为空?
所以,我们将尾插法可以写成这样:

int isEmpty(struct Node *pHead) //判断链表是否为空链表
{return pHead->next == NULL;
}void pushBack(struct Node *pHead, int n)
{if(isEmpty(pHead)){pushFront(pHead, n);	//空的话直接使用头插法}else{struct Node *pNew= mallcc(sizeof(struct Node));pNew->data=n;struct Node *p = pHead->next;while(p->next){p = p->next;}p->next = pNew;pNew->next = NULL;}
}
链表遍历

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只要p不为NULL,直接输出数据即可。

void printList(struct Node *pHead)
{struct Node *p;p =pHead->next;while(p != NULL){printf("&d\n", p->data);p = p->next;}
}
计算链表中有效节点的个数
size_t length(struct Node *pHead)
{size_t ret =0;struct Node *p= pHead->next;while(p){++ret;p = p->next;}return ret;
}
头删法

在删除的时候,我们首先要确定链表是否为空,若链表为空,则不能删除。
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首先,头节点的地址域指针指向p->next的地址,随后释放p即可。

void popFront(struct Node *pHead)
{if(!isEmpty(pHead)){struct Node *p= pHead->next;pHead->next = p->next;free(p);}
}
尾删法

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我们首先要判断链表是否为空,为空的话直接结束,随后判断链表中是否至少有两个以上的有效节点,如果只有一个节点,直接转到头删法即可。

void popBack(struct Node *pHead)
{if(!isEmpty(pHead))	//判断是否为空链表{if(length(pHead)== 1) 	//判断有几个节点{popFront(pHead);}else{struct Node *p= pHead->next;while(p->next->next != NULL){p = p->next;}free(p->next);p->next = NULL;}}
}
链表销毁
void destroyList(struct Node *pHead)
{while(!isEmpty(pHead)){popBack(pHead);popFront(pHead);}
}

以上就是链表的常见操作。

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