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前言
1.循环链表的表示和实现
1.初始化
2. 销毁
3. 清空
4. 表空判断
5. 表长
6. 获取循环链表中的元素
7. 直接前驱
8. 直接后继
9. 插入
10. 删除
11. 遍历
12. 测试代码
前言
这篇博客主要介绍C语言中循环链表的表示和实现。
1.循环链表的表示和实现
指针是C语言中的一种重要概念，它存储了一个变量的内存地址。通过指针，可以直接访问内存中的数据，实现对数据的直接操作。
1.初始化
指针的声明告诉编译器变量将存储一个地址。在声明指针时，需要指定指针所指向变量的类型。
例如在下面的例子中我们声明了一个指向整数的指针变量。
int * ptr;2. 销毁
// 循环链表销毁
void destroyCircularLinkedList(CircularLinkedList *circularLinkedList) {if (*circularLinkedList) {CircularLinkedList current = (*circularLinkedList)->next;while (current != *circularLinkedList) {CircularLinkedList temp = current;current = current->next;free(temp);}free(*circularLinkedList);*circularLinkedList = NULL;}
}3. 清空
// 循环链表清空
void clearCircularLinkedList(CircularLinkedList *circularLinkedList) {if (!circularLinkedList) {return; // 链表为空，无需清空}CircularLinkedList current = (*circularLinkedList)->next; // 从第一个节点开始while (current != *circularLinkedList) { // 遍历至头节点CircularLinkedList temp = current; // 暂存当前节点current = current->next; // 移动到下一个节点free(temp); // 释放当前节点内存}(*circularLinkedList)->next = *circularLinkedList; // 头节点的 next 指针指向自身，链表置为空链表
}4. 表空判断
// 循环链表是否为空
Status isCircularLinkedListEmpty(CircularLinkedList *circularLinkedList) {return (*circularLinkedList)->next == *circularLinkedList ? 1 : 0; // 头节点的 next 指针指向自身表示链表为空
}5. 表长
// 循环链表表长
int getCircularLinkedListLength(CircularLinkedList *circularLinkedList) {int length = 0;CircularNode *p = (*circularLinkedList)->next; // 从第一个节点开始计数while (p != *circularLinkedList) { // 当指针指向头节点时结束循环++length;p = p->next;}return length;
}
6. 获取循环链表中的元素
// 获取循环链表中的元素
Status getCircularLinkedListElement(CircularLinkedList *circularLinkedList, int position, int *element) {if (position < 1 || position > getCircularLinkedListLength(circularLinkedList)) { // 非法位置return 0;}CircularNode *p = (*circularLinkedList)->next; // 从第一个节点开始遍历int index = 1;while (index < position) { // 定位到指定位置p = p->next;index++;}*element = p->data; // 将节点的数据域值赋给 elementreturn 1;
}7. 直接前驱
// 获取循环链表中的第一个与 element 相同的元素的直接前驱
Status priorCircularLinkedListElement(CircularLinkedList *circularLinkedList, int element, int *priorElement) {if (isCircularLinkedListEmpty(circularLinkedList)) { // 空链表return 0;}CircularNode *p = (*circularLinkedList)->next;CircularNode *pre = *circularLinkedList; // 前驱节点do {if (p->data == element) { // 找到要查找的节点*priorElement = pre->data;return 1;}pre = p;p = p->next;} while (p != (*circularLinkedList)->next); // 循环直到回到起始节点return 0; // 未找到相同元素
}8. 直接后继
// 获取循环链表中的第一个与 element 相同的元素的后继节点
Status nextCircularLinkedListElement(CircularLinkedList *circularLinkedList, int element, int *nextElement) {if (isCircularLinkedListEmpty(circularLinkedList)) { // 空链表return 0;}CircularNode *p = (*circularLinkedList)->next;do {if (p->data == element) { // 找到要查找的节点*nextElement = p->next->data;return 1;}p = p->next;} while (p != (*circularLinkedList)->next); // 循环直到回到起始节点return 0; // 未找到相同元素
}9. 插入
// 循环链表插入
Status insertCircularLinkedList(CircularLinkedList *circularLinkedList, int i, int element) {if (i < 1) { // 插入位置非法return 0;}CircularNode *newNode = (CircularNode *)malloc(sizeof(CircularNode)); // 新节点if (!newNode) { // 内存分配失败return 0;}newNode->data = element;if (i == 1) { // 插入到表头if (*circularLinkedList == NULL) { // 空链表newNode->next = newNode; // 自己指向自己*circularLinkedList = newNode;} else {CircularNode *last = *circularLinkedList;while (last->next != *circularLinkedList) { // 找到最后一个节点last = last->next;}newNode->next = *circularLinkedList; // 新节点指向表头last->next = newNode; // 最后一个节点指向新节点*circularLinkedList = newNode; // 更新表头指针}} else { // 插入到非表头位置CircularNode *p = *circularLinkedList;int j = 1;while (p->next != *circularLinkedList && j < i - 1) { // 找到插入位置的前一个节点p = p->next;++j;}if (j < i - 1) { // 插入位置超出链表长度free(newNode);return 0;}newNode->next = p->next; // 新节点指向原来位置节点p->next = newNode; // 前一个节点指向新节点}return 1;
}10. 删除
// 循环链表删除
Status deleteCircularLinkedList(CircularLinkedList *circularLinkedList, int position, ElemType *deletedElement) {if (position < 1 || *circularLinkedList == NULL) { // 删除位置非法或链表为空return 0;}if (position == 1) { // 删除表头节点CircularNode *temp = *circularLinkedList;*deletedElement = temp->data; // 存储被删除节点的数据if ((*circularLinkedList)->next == *circularLinkedList) { // 链表只有一个节点free(temp);*circularLinkedList = NULL;} else {CircularNode *last = *circularLinkedList;while (last->next != *circularLinkedList) { // 找到最后一个节点last = last->next;}last->next = (*circularLinkedList)->next; // 最后一个节点指向第二个节点*circularLinkedList = (*circularLinkedList)->next; // 更新表头指针free(temp); // 释放被删除节点的内存}} else { // 删除非表头节点CircularNode *p = *circularLinkedList;int j = 1;while (p->next != *circularLinkedList && j < position - 1) { // 找到要删除节点的前一个节点p = p->next;++j;}if (j < position - 1 || p->next == *circularLinkedList) { // 删除位置超出范围return 0;}CircularNode *temp = p->next; // 要删除的节点*deletedElement = temp->data; // 存储被删除节点的数据p->next = temp->next; // 前一个节点指向后一个节点free(temp); // 释放被删除节点的内存}return 1;
}11. 遍历
// 遍历循环链表
void traverseCircularLinkedList(CircularLinkedList *circularLinkedList) {if (*circularLinkedList == NULL) { // 空链表return;}CircularNode *p = *circularLinkedList;do {printf("%d\t", p->data); // 输出当前节点的数据p = p->next; // 移动到下一个节点} while (p != *circularLinkedList); // 循环直到回到起始节点printf("\n");
}
)
