如果说你经常在linux中,或者在kernel下面做事的话,一定会碰到链表的操作。
如果你没有真正了解单链表,还是把基础打好吧。
如下程序综合了链表的常用方面,请你下自己写出每个函数,debug并运行,直到运行正确;然后对照参考程序,
比较程序的差异,有时候,可能你测试不全面,会有这样那样的错误,多思考,这样,你才记忆深刻。
#include
#include
typedef struct node
{
int nDate;
struct node *pstnext;
}Node;
//链表输出
void output(Node *head)
{
Node *p = head->pstnext;
while(NULL != p)
{
printf("%d ", p->nDate);
p = p->pstnext;
}
printf("\r\n");
}
//链表建立
Node* creat()
{
Node *head = NULL, *p = NULL, *s = NULL;
int Date = 0, cycle = 1;
head = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if(NULL == head)
{
printf("分配内存失败\r\n");
return NULL;
}
head->pstnext = NULL;
p = head;
while(cycle)
{
printf("请输入数据且当输入数据为0时结束输入\r\n");
scanf("%d", &Date);
if(0 != Date)
{
s = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if(NULL == s)
{
printf("分配内存失败\r\n");
return NULL;
}
s->nDate = Date;
p->pstnext = s;
p = s;
}
else
{
cycle = 0;
}
}
p->pstnext = NULL;
return(head);
}
//单链表测长
void length(Node *head)
{
Node *p = head->pstnext;
int j=0;
while(NULL != p)
{
p = p->pstnext;
j++;
}
printf("%d\r\n", j);
}
//链表按值查找
void research_Date(Node *head, int date)
{
Node *p;
int n=1;
p = head->pstnext;
while(NULL != p && date != p->nDate)
{
p = p->pstnext;
++n;
}
if(NULL == p)
{
printf("链表中没有找到该值");
}
else if(date == p->nDate)
{
printf("要查找的值%d在链表中第%d个位置\r\n", date, n);
}
return;
}
//按序号查找
void research_Number(Node *head, int Num)
{
Node *p=head;
int i = 0;
while(NULL != p && i < Num)
{
p = p->pstnext;
i++;
}
if(p == NULL)
{
printf("查找位置不合法\r\n");
}
else if(i == 0)
{
printf("查找位置为头结点\r\n");
}
else if(i == Num)
{
printf("第%d个位置数据为%d\r\n", i, p->nDate);
}
}
//在指定元素之前插入新结点
void insert_1(Node *head, int i, int Newdate)
{
Node *pre = head, *New = NULL;
int j = 0;
while(NULL != pre && j < i-1)
{
pre = pre->pstnext;
j++;
}
if(NULL == pre || j > i-1)
{
printf("插入位置不存在\r\n");
}
else
{
New = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if(NULL == New)
{
printf("分配内存失败\r\n");
return;
}
New->nDate = Newdate;
New->pstnext = pre->pstnext;
pre->pstnext = New;
}
}
//在指定元素之后插入新结点
void insert_2(Node *head, int i, int Newdate)
{
Node *pre = head, *New = NULL;
int j = 0;
while(NULL != pre->pstnext && j < i)
{
pre = pre->pstnext;
j++;
}
if( j == i)
{
New = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if(NULL == New)
{
printf("分配内存失败\r\n");
return;
}
New->nDate = Newdate;
New->pstnext = pre->pstnext;
pre->pstnext = New;
}
else
{
printf("插入位置不存在\r\n");
}
}
//删除指定结点
void Delete_1(Node *head, int i3)
{
Node *p = head, *pre = NULL;
int j = 0;
while(NULL != p && j < i3)
{
pre = p;
p = p->pstnext;
j++;
}
if(NULL == p)
{
printf("删除位置不存在\r\n");
}
else
{
pre->pstnext = p->pstnext;
free(p);
}
}
//指定删除单链表中某个数据,并统计删除此数据的个数
int Delete_2(Node *head, int Delete_date)
{
int count = 0;
Node *p = head, *q;
while(NULL != p->pstnext)
{
q = p->pstnext;
if(q->nDate == Delete_date)
{
p->pstnext = q->pstnext;
free(q);
++count;
}
else
{
p = q;
}
}
return count;
}
//链表逆置,一定要掌握好,详解见图
void Reverse_list(Node *head)
{
Node *q, *s;
if(NULL == head->pstnext || NULL == head->pstnext->pstnext) //是否要判断head为空?
{
return;
}
q = head->pstnext->pstnext;
head->pstnext->pstnext = NULL;
while(NULL != q)
{
s = q->pstnext;
q->pstnext = head->pstnext;
head->pstnext = q;
q = s;
}
}
//单链表的连接
void connect_list(Node *head, Node *head_New)
{
Node *p = head;
while(NULL != p->pstnext)
{
p = p->pstnext;
}
p->pstnext = head_New->pstnext;
}
//单链表销毁
void destroy_list(Node* head)
{
while (NULL != head)
{
Node* temp = head;
head = head->pstnext;
free(temp);
}
}
main()
{
int date, num; //待查找数据
int i3; //指定删除元素的位置
int i1, i2, Newdate_1, Newdate_2; //待插入的新数据
int Delete_date, k; //待删除的数据与其个数
Node *Head = NULL; //定义头结点
Node *Head_New = NULL;
//链表建立
Head = creat();
printf("输出建立的单链表\r\n");
output(Head);
//单链表测长
printf("单链表长度为\r\n");
length(Head);
//链表按值查找
printf("请输入待查找的数据\r\n");
scanf("%d", &date);
research_Date(Head, date);
//链表按序号查找
printf("请输入待查找序号\r\n");
scanf("%d", &num);
research_Number(Head, num);
//在指定第i1个元素之前插入新元素Newdate
printf("在指定第i个元素之前插入新元素Newdate");
printf("请输入i与元素且以逗号间隔\r\n");
scanf("%d,%d", &i1, &Newdate_1);
insert_1(Head, i1, Newdate_1);
printf("插入后新链表\r\n");
output(Head);
//在指定第i2个元素之后插入新元素Newdate
printf("在指定第i个元素之后插入新元素Newdate");
printf("请输入i与元素且以逗号间隔\r\n");
scanf("%d,%d", &i2, &Newdate_2);
insert_2(Head, i2, Newdate_2);
printf("插入后新链表\r\n");
output(Head);
//指定删除i3元素
printf("删除元素的位置\r\n");
scanf("%d", &i3);
Delete_1(Head, i3);
printf("删除后新链表\r\n");
output(Head);
//指定删除单链表中某个数据,并统计删除此数据的个数
printf("请输入待删除的元素\r\n");
scanf("%d", &Delete_date);
k = Delete_2(Head, Delete_date);
printf("删除后新链表\r\n");
output(Head);
printf("删除指定元素在链表中的个数为:");
printf("%d\r\n", k);
//单链表逆置
Reverse_list(Head);
printf("逆置后输出\r\n");
output(Head);
//单链表的连接
printf("建立一个新链表\r\n");
Head_New = creat();
printf("输出新链表");
output(Head);
printf("将新链表连接到原来链表的尾部并输出\r\n");
connect_list(Head, Head_New);
output(Head);
destroy_list(Head);
}
如果,你对前面几个操作比较熟悉的话,单链表逆序就能考验你的能力了,(其实也不难),关键是思路清晰。
首先,我们看下单链表逆序的原理,如果你理解错了,可能程序也写不出来。
原理如图所示:
这里我们分析一下程序中的逆序函数,特别提出的是,这里的单链表是含有header的单链表。
为画图方便,这里,我们暂时只假定链表中只有3项,1,2和3.更多的情况类同。
每条语句的含义都在图中详细解释了。
附1:无链表头的单链表逆序程序
typedef struct student
{
int number;
char name[20];
int score;
struct student *next;
}student;
student *reverse2(student *stu)
{
student *p1,*p2,*p3;
if(stu == NULL ||stu->next == NULL)
return stu;
p1=stu; //p1指向链表的第一个节点
p2=p1->next;
p1->next = NULL;
while(p2)
{
p3=p2->next;
p2->next = p1;
p1=p2;
p2=p3;
}
printf("p1 = %d,next = %d\n ",p1->number,p1->next->number);
stu=p1; //将链表第一个节点指向p1
return stu;
}
附2:从无头单链表中删除节点
题目:
假设有一个没有头指针的单链表。一个指针指向此单链表中间的一个节点(非第一个节点, 也非最后一个节点)。请将该节点从单链表中删除。
解答:
典型的“狸猫换太子”, 若要删除该节点,正常情况下,应该要知道该节点的前面节点的指针,但是由于单链表中没有头结点,所以无法追溯到该节点前面的那个节点,因此,这里采用了“移花接木”的方法。设该节点为B,下一个节点为C。那么,首先将B节点的内容替换为C节点的内容,然后,将C节点删除,这样就达到了我们的目的。代码如下:
pcur->next = pnext->next;
pcur->data = pnext->date;
delete pnext;
代码
void DeleteListNode(node* pCurrent)
{
assert(pCurrent != NULL);
node* pNext = pCurrent -> next;
if (pNext == NULL)
pCurrent = NULL;
else
{
pCurrent -> next = pNext -> next;
pCurrent -> data = pNext -> data;
delete pNext;
}
}
类似问题:
1、 从无头单链表中删除节点问题:假设有一个没有头指针的单链表,一个指针p指向单链表中的一个节点(不是第一个,也不是最后一个),请将该节点删除掉。
2、 向无头单链表中添加节点问题:假设有一个没有头指针的单链表,一个指针p指向单链表中的一个节点(不是第一个,也不是最后一个),请在该节点之前插入一个新的节点q。
由于链表是无头单向链表,所以我们无法由当前节点获得p的前一节点,而无论是删除当前节点还是向前面节点插入新节点都需要获得p的前一节点。在这里我们不妨换一下思路,对当前节点的后继结点进行操作,然后将前后节点的数据进行适当交换也可以得到相应效果。
问题1解法:将p后继结点p->next的数据拷贝到p,然后删除p->next,这样就达到了相同的效果,代码如下:
ListNode* p_next = p->next;
p->value=p_next->value;
p->next=p_next->next;
delete p_next;
问题2解法:在p节点后添加q,然后交换p和q的数据即可。
q->next=p->next;
p->next=q;
swap(&p->value, &q->value);
扩展问题:
将一个单链表,在只遍历一遍的情况下,将单链表中的元素顺序反转过来。
解答:
我的想法是这样的,用三个指针进行遍历,在遍历的途中,进行逆置。