数据结构与算法笔记第2章 线性表 链式表示
2.5 链式结构的表示和实现
- 头指针，头结点和首元结点：
- 头结点的好处：①便于首元结点的处理；②便于空表和非空表的处理；
- 链式存储的特点：①结点在存储器中的位置是任意的，即逻辑上相邻的数据元素在物理上不一定相邻；②访问时只能通过头指针进入链表，并通过每个结点的指针域 依次向后顺序扫描其余结点，所以寻找第一个结点和最后一个结点所花费的时间不等；
- 带头结点的单链表
2.5.1 单链表的表示
- 单链表的存储结构：
typedef struct
{
int num;
char name[20];
int score;
}ElemType;
typedef struct LNode//声明结点的类型和指向结点的指针类型
{
ElemType data;//结点的数据域
struct LNode* next;//结点的指针域
}LNode, * LinkList;//LinkList 为指向结构体Lnode的指针类型
/*解释：定义了一个结构体类型 利用typedef重新起名字为Lnode 然后定义指针LinkList指向Lnode*/
/*定义结点指针p：Lnode *p; <==> LinkList P;*/
2.5.2 单链表的实现
[ 算法2.6 ] 单链表的初始化（带头结点的单链表）
Status InitList(LinkList& L)
{
L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
/*L=new LNode;*/
L->next = NULL;
return OK;
}
[ 补充算法 1 ] 判断链表是否为空
int ListEmpty(LinkList L)
{
if (L->next)//非空
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
[ 补充算法 2 ] 单链表的销毁
[ 算法思路 ]从头指针开始，依次释放所有结点；
Status DestroyList(LinkList& L)
{
LNode* p;//LinkList p;
while (L)
{
p = L;
L = L->next;
free(p);
}
return 0;
}
[ 补充算法 3 ] 清空链表（链表仍然存在，但链表中无元素，成为空链表）
[ 算法思路 ]依次释放所有结点，并将头结点的指针域设置为空；
Status ClearList(LinkList& L)
{
LNode* p, * q;
p = L->next;
while (p)
{
q = p->next;
free(p);
p = q;
}
L->next = NULL;//头结点的指针域为空
return OK;
}
[ 算法补充 4 ] 求单链表的表长
[ 算法思路 ]从首元结点开始，依次计数所有结点；
int ListLength(LinkList L)
{
int count = 0;//链表长度
LNode* p;
p = L->next;
while (p)
{
count++;
p = p->next;
}
return count;
}
[ 算法 2.7 ] 查找第 i 个元素
Status GetElem(LinkList L, int i, ElemType& e)
{
LNode* p;
int j = 1;
p = L->next;
while (p && j < i)
{
p = p->next;
j++;
}
if (!p || j > i)
{
return ERROR;
}
e = p->data;
return OK;
}
[ 算法 2.8 ] 按值查找
//O(n)
LNode* LocateElem(LinkList L, ElemType e)/*返回地址*/
{
LNode* p;
p = L->next;
while (p && p->data != e)
{
p = p->next;
}
return p;
}
int LocateElem(LinkList L, ElemType e)/*返回元素的下标*/
{
LNode* p;
int j = 1;
p = L->next;
while (p && p->data != e)
{
p = p->next;
j++;
}
if (p)
{
return j;
}
else
{
return 0;
}
}
[ 算法 2.9 ] 插入（在第 i 个结点前插入值为 e 的新结点）
Status ListInsert(LinkList& L, int i, ElemType e)
{
LNode *s, *p;
int j = 0;
s->data = e;
p = L;
while (p && j < i-1)//寻找i-1个结点 p指向i-1结点
{
p = p->next;
j++;
}
if (!p || j > i-1)
{
return ERROR;
}
s->next = p->next;
p->next = s;
return OK;
}
[ 算法 2.10 ] 删除（删除第 i 个结点）
Status ListDelete(LinkList& L, int i,ElemType &e)
{
LNode* p, * q;
int j = 0;
p = L;
while (p && j < i - 1)
{
p = p->next;
j++;
}
if (!p || j > i - 1)
{
return ERROR;
}
q = p->next;
p->next = q->next;//修改指针
e = q->data;
free(q);
return OK;
}
[ 算法 2.11 ] 建立单链表—头插法（元素插入在链表头部 ）
/*倒位序插入n个元素的值*/
void CreateList(LinkList& L, int n)
{
LNode* p;
int i;
for (i = n; i > 0; i--)
{
p = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
scanf("%d", &p->data);
p->next = L->next;
L->next = p;
}
}
[ 算法 2.12 ] 建立单链表–尾插法（元素插入在链表尾部）
/*正位序输入n个元素的值*/
void CreateList(LinkList& L, int n)
{
LNode* p, *r;
int i;
r = L;
for (i = n; i > 0; i--)
{
p = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
scanf("%d",&p->data);
p->next = NULL;
r->next = p;
r = p;//尾指针指向新结点
}
}
2.5.3 循环链表
循环链表：是一种 头尾相接的链表（即：表中最后一个结点的指针域指向头结点，整个链表形成一个环）；
[ 算法 2.13 ] 循环链表的建立
void CreateList(LinkList& L, int n)
{
LNode* p, *r;
int i;
r = L;
for (i = n; i > 0; i--)
{
p = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
scanf("%d",&p->data);
p->next = NULL;
r->next = p;
r = p;
}
r->next = L;
}
[ 算法 2.14 ] 带尾指针循环链表的合并
LinkList Connect(LinkList Ta, LinkList Tb)//假设Ta,Tb都是非空的单循环链表
{
LNode p;
p = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
p = Ta->next;
Ta->next = Tb->next->next;
free(Tb->next);
Tb->next = p;//修改指针
return Tb;
}
线性表的链式表示和实现完整参考代码
/*先看主函数了解 2021.1.17*/
#include