【数据结构】第三节:单链表

前言 

本篇要求掌握的C语言基础知识:指针、结构体

目录

前言 

单链表

概念

对比链表和顺序表

创建链表

实现单链表

准备工作

 打印链表

 创建节点并初始化

尾插

二级指针的调用

尾插代码 

头插

尾删

头删

查找(返回节点) 

 在指定位置(pos)之前插入数据

在指定位置(pos)之后插入数据

删除pos节点

删除pos之后的节点 

销毁链表


单链表

概念

        链表是⼀种物理存储结构上⾮连续⾮顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的 。

对比链表和顺序表

顺序表

        1) 占用一大片连续内存空间

        2) 不需要额外空间存储逻辑关系,总空间需求最少

        4) 可顺序访问,支持随机访问

        5) 在C语言中,通过数组实现

        6) 数据元素的插入和删除操作通过移动元素完成

链表

        1) 不要求占用连续内存空间

        2) 不仅要存储数据,还要存储数据之间的关系,故总空间需求较大

        3) 通过指针反映逻辑关系

        4) 逻辑连续,物理可不连续

        5) 只可顺序访问,不支持随机访问

        6) 存在标记:头指针

        7) 数据元素的插入和删除操作通过修改指针完成:定位插入点/删除点的直接前驱/后

        从上文可以得知与顺序表不同的是,链表⾥的每节"⻋厢"都是独⽴申请下来的空间,我们称之为“结点/节点” ,节点的组成主要有两个部分:当前节点要保存的数据和保存下⼀个节点的地址(指针变量)。

创建链表

//创建节点
typedef int SLTDataType;typedef struct SLNode
{SLTDataType data;//数据域struct SLNode* next;//指针域
}SLTNode;//创建节点
SLTNode* node1 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
node1->data = 1;SLTNode* node2 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
node2->data = 2;SLTNode* node3 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
node3->data = 3;SLTNode* node4 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
node4->data = 4;//链接节点
node1->next = node2;
node2->next = node3;
node3->next = node4;
node4->next = NULL;//尾指针置空

        其中数据域用于存放数据,指针域用于存放下一个结点的地址。上面的链表是手动创建节点,只是为了展示链表的形成,后续创建和链接单链表可以通过函数实现。

实现单链表

准备工作

在工程中一共包含三个文件

  • 定义文件SLNode.h:定义函数和结构体,头文件:stdio.h、stdlib.h、assert.h
  • 实现文件SLNode.c:实现函数具体功能,头文件:SLNode.h
  • 测试文件test.c:测试每一部分代码的正确性,头文件:SLNode.h

        在开始之前我们需要定义一个指向为空的结构体类型的节点(SLNode*)plist,作为链表的头节点。

SLNode* plist = NULL;

 打印链表

//打印
void SLTprint(SLTNode* phead)
{SLNode* pcur = phead;while (pcur != NULL){printf("%d ", pcur->data);pcur = pcur->next;}printf("\n");
}

 创建节点并初始化

//创建节点并初始化
SLNode* SLTbuyNode(SLTDataType x)
{SLNode* newnode = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));//创建新节点if (newnode == NULL){perror("malloc fail!");exit(1);//表示非正常退出}newnode->data = x;newnode->next = NULL;return newnode;
}

尾插

二级指针的调用

        从这一部分开始就涉及到了二级指针传参的问题,在对单链表进行尾插时,如果此时头节点plist指向为空(即该单链表为空),就需要在函数内部改变头指针的指向,指向新插入的节点。

        这里举一个简单的例子,假如我要实现一个交换两个整形数据的函数,应该如何实现?

void Exchange(int a,int b)
{int tmp=a;a=b;tmp=b;
}

        如果仅仅将两个整形作为参数是无法成功的,因为在主函数中调用Exchange时在栈帧中又开辟了一块地址不同于主函数的函数栈帧,以上"传值调用"仅仅将形参里的内容进行交换,在函数执行结束时所占据的空间会被释放,同时形参也会因为被销毁而无法对实参产生影响。

        如果想要"形参影响实参",就要把"传值调用"改为"传址调用",即将变量的地址作为参数传给函数,对应的函数参数应为指针类型。

void Exchange(int* a,int* b)
{int* tmp=*a;*a=*b;*tmp=*b;
}

        这样就实现了交换两个数据的操作。

        同理,想要在函数内部改变一级头指针plist的指向,应该把plist的地址传入,用二级指针接收,也就是"传址调用",如果只传递一级指针(即链表的头指针),无法直接修改它所指向的地址,因为在函数内部对指针的修改不会影响到函数外部,最终只是将形参指针的指向改变而无法对实参造成影响。为了实现对链表头指针的修改,需要传递指向指针的指针,这样在函数内部就可以修改指针所指向的地址,从而改变链表的头指针。

 来一张图解释二级指针

总结:只要头指针发生改变就需要用到二级指针

尾插代码 

void SLTpushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{assert(pphead);SLTNode* newnode = SLTbuyNode(x);if (*pphead == NULL)//链表为空{*pphead = newnode;}else{SLNode* ptail = *pphead;while (ptail->next != NULL)//遍历链表找到尾节点{ptail = ptail->next;}ptail->next = newnode;}
}

头插

       与尾插同理,头指针的指向发生改变,需要借助二级指针

void SLTpushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{assert(pphead);SLTNode* newnode = SLTbuyNode(x);newnode->next = *pphead;//*pphead是指向第一个节点的指针*pphead = newnode;
}

尾删

void SLTpopBack(SLTNode** pphead)
{assert(pphead && *pphead);//*pphead为空说明整个链表为空if ((*pphead)->next == NULL)//链表中只有一个节点{free(*pphead);*pphead = NULL;}else{SLTNode* ptail = *pphead;SLTNode* prev = *pphead;while (ptail->next != NULL){prev = ptail;//prev指向的是尾节点的前一个节点ptail = ptail->next;}free(ptail);prev->next = NULL;//prev成为新的尾节点ptail = NULL;}
}

头删

void SLTpopFront(SLTNode** pphead)
{assert(pphead && *pphead);if ((*pphead) == NULL){free(*pphead);*pphead = NULL;}else{SLTNode* p = *pphead;//此时p指向的是头节点*pphead = (*pphead)->next;free(p);p = NULL;}
}

查找(返回节点) 

SLNode* SLTfind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{assert(phead);SLNode* pcur = phead;while (pcur != NULL){if (pcur->data == x){return pcur;}pcur = pcur->next;}return NULL;//没有找到返回NULL
}

 在指定位置(pos)之前插入数据

void SLTinsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{assert(pphead && *pphead && pos);SLTNode* pcur = *pphead;SLNode* newnode = SLTbuyNode(x);if (pos == *pphead){SLTpushFront(pphead, x);}else{while (pcur->next != pos)//遍历到pos节点的前驱节点{pcur = pcur->next;}newnode->next = pos;pcur->next = newnode;}
}

在指定位置(pos)之后插入数据

void SLTinsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{assert(pos);SLNode* newnode = SLTbuyNode(x);if (pos->next == NULL)//如果pos是尾节点{pos->next = newnode;newnode->next = NULL;}else{SLNode* pafter = pos->next;//pcur是pos的后继节点newnode->next = pafter;pos->next = newnode;}
}

         在这里不调用二级指针的原因是头指针无需改变,需要改变的时pos节点内部next指针的指向,而对于next指针来说,pos指向的时next所在的节点,所以pos可以直接访问这个黑点,从而改变next的指向,换句话pos相对于next来说就是二级指针

删除pos节点

void SLTerase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{assert(*pphead && pos && pphead);if (pos->next == NULL)//如果pos是尾节点{SLTNode* prev = *pphead;while (prev->next != pos){prev = prev->next;}prev->next = NULL;free(pos);pos = NULL;}else if (*pphead == pos)//如果pos是头节点{SLTNode* next = (*pphead)->next;free(*pphead);(*pphead) = next;}else{SLTNode* prev = *pphead;while (prev->next != pos){prev = prev->next;}prev->next = pos->next;free(pos);pos = NULL;}
}

删除pos之后的节点 

void SLTeraseAfter(SLTNode* pos)
{assert(pos->next && pos);SLTNode* next = pos->next;pos->next = pos->next->next;free(next);next = NULL;
}

销毁链表

void SLTdestroy(SLTNode** pphead)
{assert(*pphead && pphead);SLTNode* pcur = *pphead;while (pcur != NULL){SLTNode* next = pcur->next;free(pcur);pcur = next;}*pphead = NULL;
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/817497.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

C#硬件接口开发------一文了解WMI

🎈个人主页:靓仔很忙i 💻B 站主页:👉B站👈 🎉欢迎 👍点赞✍评论⭐收藏 🤗收录专栏:C# 硬件接口开发 🤝希望本文对您有所裨益,如有不足…

优优嗨聚集团:如何优雅地解决个人债务问题,一步步走向财务自由

在快节奏的现代生活中,个人债务问题似乎已成为许多人不得不面对的挑战。正确处理个人债务,不仅关系到个人信用和财务状况,更是实现财务自由的重要一步。本文将为您提供一些实用的建议,帮助您优雅地解决个人债务问题,走…

设计模式之备忘录模式(下)

3)实现多次撤销 1.结构图 对负责人类MementoCaretaker进行了修改,在其中定义了一个ArrayList类型的集合对象来存储多个备忘录。 2.代码实现 import java.util.*;public class MementoCaretaker {//定义一个集合来存储多个备忘录private ArrayList mem…

vue脚手架介绍

当谈论现代的前端开发框架时,Vue.js 无疑是一个备受瞩目的话题。Vue.js 是一个渐进式 JavaScript 框架,专注于构建用户界面。它的核心库只关注视图层,并且易于使用和集成到其他项目中。在实际项目中,我们经常使用 Vue CLI&#xf…

学员分享丨十年架构师感悟:敢于“提出问题”

最近呢小誉收到了一位工作十年的学员投稿,这位学员是2011年从誉天学习HCIE课程并顺利拿证,先后在华为等大厂工作。他想把他这十年的工作经验分享给各位学弟学妹们。 这些经验并非来自于具体的技术实现,而是在架构设计和实施过程中所体会到的一…

Github 2024-04-09 Python开源项目日报 Top10

根据Github Trendings的统计,今日(2024-04-09统计)共有10个项目上榜。根据开发语言中项目的数量,汇总情况如下: 开发语言项目数量Python项目10Vue项目1JavaScript项目1系统设计指南 创建周期:2507 天开发语言:Python协议类型:OtherStar数量:241693 个Fork数量:42010 次…

pandas 读取csv 数据 read_csv 参数详解

前言 Pandas 是一个开源的数据分析和数据处理库,它是基于 Python 编程语言的。 Pandas 提供了易于使用的数据结构和数据分析工具,特别适用于处理结构化数据,如表格型数据(类似于Excel表格)。 Pandas 主要引入了两种新…

C++生成动态库,C++和C#以及Java在windows和linux调用

Windows生成dllC库 1、创建动态链接库项目 源文件编写函数 // dllmain.cpp : 定义 DLL 应用程序的入口点。 #include "pch.h"int sum(int a, int b) {return a b; }BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,DWORD ul_reason_for_call,LPVOID lpReserved) {switch…

【LAMMPS学习】八、基础知识(1.8)键的断裂

8. 基础知识 此部分描述了如何使用 LAMMPS 为用户和开发人员执行各种任务。术语表页面还列出了 MD 术语,以及相应 LAMMPS 手册页的链接。 LAMMPS 源代码分发的 examples 目录中包含的示例输入脚本以及示例脚本页面上突出显示的示例输入脚本还展示了如何设置和运行各…

【Linux】手搓shell

手搓shell 代码 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> #include <ctype.h> #include <sys/stat.h> #…

取出/var/log/secure中一小时内登录失败超过三次的IP

取出/var/log/secure中一小时内登录失败超过三次的IP 前两个字段是日期&#xff0c;第三个字段是小时&#xff0c;第四个字段是IP cat /var/log/secure | sort -i | awk -F [ :] /Failed/{a[$1" "$2" "$3" "$4" "$(NF-3)]}END{for(i …

使用 Python 实现复制粘贴的功能

pandas 里面有一个 pd.read_clipboard 函数&#xff0c;可以根据你复制的内容生成DataFrame。是的&#xff0c;就是我们平时选中&#xff0c;然后 CtrlC 时拷贝的内容。所以比较神奇&#xff0c;那么 pandas 到底是怎么做到的&#xff0c;它是怎么读出我们使用 Ctrl C 复制的内…

Python学习笔记(三)

一、使用朴素贝叶斯制作鸢尾花数据模型 from sklearn.preprocessing import StandardScaler from sklearn.naive_bayes import MultinomialNB from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.feature_extraction…

【面试题】s += 1 和 s = s + 1的区别

文章目录 1.问题2.发现过程3.解析 1.问题 以下两个程序真的完全等同吗&#xff1f; short s 0; s 1; short s 0; s s 1; 2.发现过程 初看s 1 和 s s 1好像是等价的&#xff0c;没有什么区别。很长一段时间内我也是这么觉得&#xff0c;因为当时学习c语言的时候教科书…

更优性能与性价比,从自建 ELK 迁移到 SLS 开始

作者&#xff1a;荆磊 背景 ELK (Elasticsearch、Logstash、Kibana) 是当下开源领域主流的日志解决方案&#xff0c;在可观测场景下有比较广泛的应用。 随着数字化进程加速&#xff0c;机器数据日志增加&#xff0c;自建 ELK 在面临大规模数据、查询性能等方面有较多问题和挑…

【简单讲解如何安装与配置Composer】

&#x1f3a5;博主&#xff1a;程序员不想YY啊 &#x1f4ab;CSDN优质创作者&#xff0c;CSDN实力新星&#xff0c;CSDN博客专家 &#x1f917;点赞&#x1f388;收藏⭐再看&#x1f4ab;养成习惯 ✨希望本文对您有所裨益&#xff0c;如有不足之处&#xff0c;欢迎在评论区提出…

实时渲染 -- 流明(Lumen)

首先我们需要知道Lumen需要解决哪些问题。 很多人都会问&#xff0c;既然已经有了硬件的Raytracing &#xff0c;我们为什么还要Lumen呢。这是由于很多硬件并不支持 Realtime Raytracing&#xff0c;对于支持的那些硬件&#xff0c; N 卡还算是勉强可以&#xff0c;而 A 卡支持…

AI人工智能讲师叶梓 大模型推理能力提升: 方法与实践

在人工智能的领域中&#xff0c;推理能力是衡量模型智慧的关键指标之一。近年来&#xff0c;研究者们提出了多种方法来增强大模型的推理能力&#xff0c;这些方法在不同程度上模拟了人类的思考过程&#xff0c;提高了模型解决问题的准确性和效率。以下是对这些方法的深入探讨和…

算法练习第五十四天|392. 判断子序列、115. 不同的子序列

392. 判断子序列 115. 不同的子序列 判断子序列 class Solution {// public boolean isSubsequence(String s, String t) {// int spointer 0;// int tpointer 0;// while(spointer < s.length() && tpointer < t.length()){// if(s.char…

Python中的可变对象和不可变对象详解

文章目录 1. 对象可变性简介2. 不可变对象的特性2.1 字符串2.2 整数和浮点数2.3 元组 3. 可变对象的特性3.1 列表3.2 字典3.3 集合 4. 函数中的对象传递4.1 不可变对象的传递4.2 可变对象的传递 最近面试被问到了这个问题&#xff0c;写个帖子解释一下可变对象和不可变对象 1. …