C语言数据结构之链表的增删改查
C语言数据结构之链表的增删改查
tips:昨天学习了c语言结构体，今天来看看c语言数据结构之链表(单链表)的增删改查操作
首先我们创建一个简单的学生信息结构体，作为后面增删改查的主体
student结构体包含
数据域：学号，分数；
指针域：一个指向后继结点的pNext指针；
typedef struct student {
int num;
int score;
struct student *pNext;
}stu, *pstu;
链表测试输出函数
//链表打印
void list_print(pstu phead)
{
while (phead)//循环终止条件
{
printf("%d：%d分\n", phead->num,phead->score);
phead = phead->pNext;//打印下一个结点
}
printf("-------------------------------------\n");
}
一、链表的新增
链表的新增分为3种方式
1、头插法：新增的结点作为原链表的头结点，原链表头结点顺序后移
2、尾插法：新增的结点作为原链表的尾结点，原链表尾结点变为倒数第二个结点
3、有序插入：新增的结点按照一定顺序，有序的插入链表中
tips：在链表操作中用二级指针操作一级指针，并且为链表定义两个指针：phead头指针，ptail尾指针
1.头插法
思路：
1.1创建新结点，并将其初始化
1.2当原链表为空时，插入新结点后，原链表头指针和尾指针要同时指向新结点
1.3当原链表不为空时，插入新结点后，原链表头指针指向新结点，新结点的pNext指针指向原头结点
具体实现：
//头插法
void list_head_insert(pstu *pphead, pstu *pptail, int i)
{
pstu pnew = (pstu)malloc(sizeof(stu));//给新结点申请空间
//给新结点初始化
pnew->num = i;
pnew->score = 90;//每个同学90分，保证公平！
pnew->pNext = NULL;
//初始化完成后就开始插入
if (*pphead == NULL)//判断链表为空（头指针为空，链表就为空）
{
//如果链表为空，头指针和尾指针都指向新结点
//头尾指针同时指向新结点
*pphead = pnew;
*pptail = pnew;
}
else
{
//不为空,往前插入新结点
pnew->pNext = *pphead;//将现有头结点放在新结点之后
*pphead = pnew;//pnew成为新的头结点,ptail不变，头指针指向新结点
}
}//头插法，输出的是逆序
输出测试方法及结果：
//测试循环插入
pstu phead = NULL, ptail = NULL;
int i;
while (scanf("%d", &i) != EOF)
{
list_head_insert(&phead, &ptail, i);
}
list_print(phead);
2.尾插法
思路：
2.1创建新结点，并将其初始化
2.2当原链表为空时，插入新结点后，原链表头指针和尾指针要同时指向新结点
2.3当原链表不为空时，插入新结点后，原链表尾结点的pNext指向新结点，原链表的尾指针指向新结点
具体实现：
//尾插法
void list_tail_insert(pstu *pphead, pstu *pptail, int i)
{
pstu pnew = (pstu)malloc(sizeof(stu));//给新节点申请一个结构体大小的空间
//新节点初始化
pnew->num = i;
pnew->score = 90;//每个同学90分，保证公平！
pnew->pNext = NULL;
//开始插入
if (*pphead==NULL)//判断原有链表是否为空
{
//为空，新结点插入进来，头尾指针指向新结点
*pphead = pnew;
*pptail = pnew;
}
else
{
//不为空,往后插入新结点
(*pptail)->pNext = pnew;//将原结点的最后一个连接上新结点
*pptail = pnew;//新结点变成尾节点
}
}//尾插法输出的是顺序
输出测试方法及结果：
//测试循环插入
pstu phead = NULL, ptail = NULL;
int i;
while (scanf("%d", &i) != EOF)
{
list_tail_insert(&phead, &ptail, i);
}
list_print(phead);
3.有序插入
思路：
3.1创建新结点，并将其初始化
3.2当原链表为空时，插入新结点后，原链表头指针和尾指针要同时指向新结点
3.3当原链表不为空时，根据插入结点学号i的大小确定新结点插入的位置：
· 如果新结点学号小于头结点学号，则插入头部；
· 如果新结点学号大于头结点学号则插入位置时中间或者尾部；
循环遍历整个链表，为新结点找位置，当前指针指向的结点的i>新结点时，那么也可以说明前一个结点的i小于新结点，则说明新结点找到中间位置插入。（这里需要定义一个指针pcur指向循环遍历当前结点，还需定义一个指针ppre指向当前结点的前一个结点，说白了就是两个工具人！）找到位置后，当前结点的前一个结点的pNext指向新结点，新结点的pNext指向当前结点；
如果遍历完整个链表都没有找到位置插入，则插入尾部；
具体实现：
//有序插入链表
void list_sort_insert(pstu *pphead, pstu *pptail, int i)
{
pstu pcur;//保存当前结点信息；
pstu ppre;//保留pcur前一个结点信息；
//新建一个结点
pstu pnew = (pstu)malloc(sizeof(stu));
//对新结点初始化
pnew->num = i;
pnew->score = 90;//每个同学90分，保证公平！
pnew->pNext = NULL;
pcur = *pphead;//当前结点指针,初始化等于头指针
ppre = *pphead;
if (pcur == NULL)//判断链表是否为空
{
//链表为空,插入后头指针尾指针指向插入的结点
*pphead = pnew;
*pptail = pnew;
}
else if (i < pcur->num)//是否插入头部.当插入的结点小于头结点时候插入头部
{
//新结点变成头结点
pnew->pNext = *pphead;
*pphead = pnew;
}
else {
//插入中间和尾部
while (pcur)//遍历整个链表，找中间位置插入
{
if (pcur->num > i)//链表当前结点值大于要插入结点的值
{
//新结点插入两个结点之间
pnew->pNext = pcur;
ppre->pNext = pnew;
break;//插入后跳出循环
}
ppre = pcur;//将当前位置信息赋给ppre
pcur=pcur->pNext;
}
if (pcur==NULL)//中间没有位置插入，往最后插入
{
//新结点变成最后一个结点，原来尾指针新结点
(*pptail)->pNext = pnew;
//尾指针重新指向新结点
*pptail = pnew;
}
}
}
输出测试方法及结果：
//测试循环插入
pstu phead = NULL, ptail = NULL;
int i;
while (scanf("%d", &i) != EOF)
{
list_sort_insert(&phead, &ptail, i);
}
list_print(phead);
二、链表的删除
思路
1.当链表为空时，输出链表为空
2.当链表不为空时
2.1删除的是头结点：头指针指向头结点的下一个结点，释放原头结点空间，还需判断删完后，原链表是否为空，若为空，则尾指针要置位NULL；
2.2删除的是中间结点或者尾结点：循环遍历整个链表，找到要删除结点的位置，当前指针指向的结点的i==新结点时，则说明位置找到。（这里需要定义一个指针pcur指向循环遍历当前结点，还需定义一个指针ppre指向当前结点的前一个结点，说白了就是两个工具人！！）找到位置后，当前结点的前一个结点的pNext指向当前结点的pNext，释放当前结点空间；当遍历到达尾结点找到位置，则删除尾结点，将尾指针指向当前结点的前一个结点；当遍历完链表没有找到删除位置，则链表中没有符合条件的结点；
具体实现：
//根据i删除链表结点
void list_delete(pstu *pphead, pstu *pptail, int i)
{
//首先判断链表是否为空
pstu pcur = *pphead;//用来当工具人
pstu ppre = *pphead;//工具人，用来保存当前结点前一个结点的信息
if (pcur == NULL)
{
printf("当前链表为空！\n");
}
else if(pcur->num==i)//删除的是头结点
{
(*pphead)->pNext = pcur->pNext;
//释放结点空间
free(pcur);
//删完后判断链表是否为空，如果链表为空*pptail=NULL
if ((*pphead) == NULL)
{
*pptail = NULL;
}
}
else//删除中间或尾结点
{
//删除的是中间结点，循环遍历
while (pcur)//循环遍历找到结点值为i的
{
if (pcur->num == i)
{
//找到符合条件的结点就删除该结点
ppre->pNext = pcur->pNext;
free(pcur);//释放掉当前被删除结点的空间
break;
}
ppre = pcur;//先将此结点信息保存到ppre，pcur再往后移
pcur = pcur->pNext;
}
//删除的是尾结点
if (pcur == *pptail)
{
*pptail = ppre;//尾指针前移
}
if (pcur == NULL)//删除的结点不在链表中
{
printf("该链表中没有结点值为%d的结点!\n", i);
}
}
}
输出测试及结果：
pstu phead = NULL, ptail = NULL;//定义头尾指针，描述链表
int i；
while (printf("请输入要删除结点的值（num）:"), scanf("%d", &i) != EOF)
{
list_delete(&phead, &ptail, i);
list_print(phead);
}
三、链表的修改
思路：
1.当链表为空时，输出链表为空。
2.当链表不为空时，循环遍历链表找到符合条件的结点，修改值。若找不到符合条件的结点，则输出该结点不在链表。
具体实现：
void list_modify(pstu phead, int i, int score)
{
//判断链表是否为空
if (phead == NULL)
{
printf("当前链表为空！\n");
}
else
{
//遍历寻找符合条件的结点
while (phead)
{
if (phead->num == i)
{
phead->score = score;
break;
}
phead=phead->pNext;
}
if(phead==NULL)
{
printf("该链表中没有结点值为%d的结点!\n", i);
}
}
}
输出测试及结果：
pstu phead = NULL, ptail = NULL;//定义头尾指针，描述链表
int i,score;
while (printf("请输入要改变结点的值（num score）:"), scanf("%d %d", &i,&score) != EOF)
{
list_modify(phead,i,score);
list_print(phead);
}
四、链表的查找
思路：
1.当链表为空时，输出链表为空。
2.当链表不为空时，循环遍历链表找到符合条件的结点，输出值。若找不到符合条件的结点，则输出该结点不在链表。
具体实现：
//查找对应结点i的信息
void list_search(pstu phead, int i)
{
//判断链表是否为空
if (phead == NULL)
{
printf("当前链表为空！\n");
}
else
{
//遍历寻找符合条件的结点
while (phead)
{
if (phead->num == i)
{
printf("%d：%d分\n", phead->num, phead->score);
break;
}
phead = phead->pNext;
}
if (phead == NULL)
{
printf("该链表中没有结点值为%d的结点!\n", i);
}
}
}
输出测试及结果：
pstu phead = NULL, ptail = NULL;//定义头尾指针，描述链表
int i;
while (printf("请输入要查询结点的值（num）:"), scanf("%d", &i) != EOF)
{
list_search(phead,i);
}
链表的增删改成至此已经完成了，希望大家看了能有收获！
tips：在这个世界上取得成就的人，都努力去寻找他们想要的机会，如果找不到机会，他们便自己创造机会。