算法与数据结构之带头结点的单链表
单链表优缺点
链表是非随机存取的存储结构，和顺序表相比，链表存储结构在实现插入、删除的操作时，不需要移动大量数据元素(但不容易实现随机存取线性表的第 i 个数据元素的操作)。所以，链表适用于经常需要进行插入和删除操作的线性表，如飞机航班的乘客表等
单链表的定义
#include基本操作的实现
单链表的创建
单链表的创建分为两种，第一种在表头插入数据，第二种在表尾插入数据
在表头插入数据
PNODE Create1()
{
int i,n;
PNODE pNew,pHead=NULL;
pHead=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
if(NULL==pHead)
exit(-1);
pHead->next=NULL; //先建立一个带头结点的单链表
printf("请输入数据元素的个数：");
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++)
{
pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
if(NULL==pNew)
exit(-1);
printf("请输入第%d个元素的值：",i+1);
scanf("%d",&pNew->data);
pNew->next=pHead->next;
pHead->next=pNew;
}
return pHead;
}
在表尾插入数据
PNODE Create2()
{
int i,n;
PNODE pHead,pTail,pNew;
pHead=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
if(NULL==pHead)
exit(-1);
pHead->next=NULL; //生成头结点
pTail=pHead;
printf("请输入数据元素的个数：");
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++)
{
pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
if(NULL==pNew)
exit(-1);
printf("请输入第%d个元素的值：",i+1);
scanf("%d",&pNew->data);
pTail->next=pNew;
pTail=pTail->next;
pNew->next=NULL;
}
return pHead;
}
销毁单链表
销毁单链表指的是破除各个结点之间的关系，并且释放各个结点(包括头结点)内存空间
void Destroy(PNODE pHead)
{ //销毁pHead指向的单链表：头结点也不存在只剩一个头指针，
//且头指针为NULL
PNODE p;
while(pHead!=NULL)
{
p=pHead->next;
free(pHead);
pHead=p;
}
}
置空单链表
注意置空和销毁的区别，销毁到最后什么也没有，但是置空在最后会剩一个头指针和头结点
void Clear(PNODE pHead)
{ //将pHead指向的单链表置为空表，和初始状态一样，
//只剩一个头指针和一个头结点，
//且头结点的指针域为NULL
PNODE p,q;
p=pHead->next;//p指向第一个节点
while(p!=NULL)
{
q=p->next;
free(p);
p=q;
}
pHead->next=NULL;
}
判断链表是否为空
bool Empty(PNODE pHead)
{
if(pHead->next==NULL)
return true;
else
return false;
}
返回单链表中元素个数
int Length(PNODE pHead)
{
int count=0;//定义临时变量，存储单链表元素个数
PNODE p=pHead->next;
while(p!=NULL)
{
count++;
p=p->next;
}
return count;
}
返回第某个元素的值
将第i个元素的值赋给e
bool Get(PNODE pHead,int i,int *e)
{
int k=1;
PNODE p=pHead->next;
while(k<i&&p!=NULL)
{
k++;
p=p->next;
}
if(k>i||p==NULL)
return false;
*e=p->data;
return true;
}
求某个元素的前驱元素
求cur_e的前驱元素，用pre_e保存
bool Prior(PNODE pHead,int cur_e,int *pre_e)
{
PNODE p=pHead->next,q;//p指向第一个节点
while(p->next) //p所指节点有后继
{
q=p->next; //q为p的后继
if(q->data==cur_e)
{
*pre_e=p->data;
return true;
}
p=q; //p向后移
}
return false;
}
求某个元素的后继元素
求cur_e的后继元素，用next_e保存
bool Next(PNODE pHead,int cur_e,int *next_e)
{
PNODE p=pHead->next;//p指向第一个节点
while(p->next) //p所指节点有后继
{
if(p->data==cur_e)
{
*next_e=p->next->data;
return true;
}
p=p->next; //p向后移
}
return false;
}
在第某个元素前面插入元素
在第i个元素前面插入元素e
bool Insert(PNODE pHead,int i,int e)
{
int k=0;
PNODE p=pHead,pNew;
while(k<i-1&&p!=NULL)
{
k++;
p=p->next;
}
if(NULL==p||k>i-1)
return false;
pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
if(pNew==NULL)
exit(-1);
pNew->data=e;
pNew->next=p->next;
p->next=pNew;
return true;
}
删除第某个元素
删除单链表第i个元素，并用e保存
bool Delete(PNODE pHead,int i,int *e)
{
int k=0;
PNODE p=pHead,q;
while(k<i-1&&p->next!=NULL)
{
k++;
p=p->next;
}
if(k>i-1||p->next==NULL)
return false;
q=p->next; // 删除并释放结点
p->next=q->next;
*e=q->data;
free(q);
return true;
}
遍历链表中的所有元素
void Traverse(PNODE pHead)
{
PNODE p=pHead->next;
while(p!=NULL)
{
printf("%d ",p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
对链表中的元素进行升序排序
void Sort(PNODE pHead)
{
int i,j,temp;
PNODE p,q;
for(i=0,p=pHead->next;i<Length(pHead)-1;i++,p=p->next)
{
for(j=i+1,q=p->next;j<Length(pHead);j++,q=q->next)
{
if(p->data>q->data)
{
temp=p->data;
p->data=q->data;
q->data=temp;
}
}
}
}
归并两个有序单链表
void MergeList(PNODE La,PNODE Lb,PNODE Lc)
{
PNODE pa=La->next,pb=Lb->next,pc=Lc=La;
while(pa!=NULL&&pb!=NULL)
{
if(pa->data<=pb->data)
{
pc->next=pa;
pc=pa;
pa=pa->next;
}
else
{
pc->next=pb;
pc=pb;
pb=pb->next;
}
}
pc->next=pa? pa:pb;
free(Lb);
Lb=NULL;
}