数据结构线性表实现单链表各种基本运算

单链表的各种基本运算

文章目录

• 前言
• 一，头插法，与尾插法
• 二，各种基本运算
• 三，代码展示
• 总结

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前言

链表是一种通用的数据结构，是用一组任意的存储单元存放线性表的元素，这组存储单元可以是连续的也可以不连续，甚至可以零散分布在内存中的任意位置。为了能正确表示元素之间的逻辑关系，每个存储单元在存储数据元素的同时，还必须存储其后继元素所在的地址信息，这个地址信息称为指针，这两部分元素组成了数据元素的存储映像，称为结点（Node）。 本实训项目的主要内容是基于C语言开发一个具有基本功能的单链表。

一、单链表的头插法和尾插法

设给定的数组元素存放在数组a[n]中，建立单链表就是生成存储这n个数据元素的单链表。有两种建立方法：头插法和尾插法。 尾插法的基本思想是每次将新申请的结点插在终端结点的后面，见下图

尾插法的步骤为： 1.初始化一个带头结点的空链表，并领头指针first及尾指针r指向头结点，如上图所示。 2.用循环依次在尾指针所指结点后面插入值为a[i]的新建结点，(i>=0&&i

代码如下

void CreateLisetF( LinkNdoe *&L,ElemType a[], int n  ){  //采用头插法
    LinkNdoe * s; //用来操作
    L=(LinkNdoe *)malloc( sizeof(LinkNdoe ));//创建头节点
    L->next=NULL;
    for(int i=0;idata=a[i];
        s->next=L->next;//将节点S插在原节点之前，头结点之后
        L->next=s;
    }

}

void CreateListR(LinkNdoe *&L,ElemType a[],int n){//采用尾插法
    LinkNdoe *r,*s;
    L=(LinkNdoe*)malloc(sizeof(LinkNdoe));  //创建头结点
    L->next=NULL;
    r=L;
    for(int i=0;idata=a[i];
        r->next=s;
        r=s;
    }
    r->next=NULL;//尾结点NEXT为空    

}

二、各种基本运算

1，建立结构

代码如下（示例）：

typedef struct LNode
{
    ElemType data;   //
    struct LNode *next;  //指向后继节点
}LinkNdoe;//声明单链表节点类型

2.各种基本运算

（1），初始化单链表

void InitList(LinkNdoe *&L){ //初始化线性表
    L=(LinkNdoe *)malloc(sizeof(LinkNdoe)); //创建头结点
    L->next=NULL;//将单链表置为空表
}

（2），销毁单链表

void DestoryList(LinkNdoe *&L){//销毁单链表
    LinkNdoe *pre=L,*p=pre->next;
    while (p!=NULL)
    {
        free(pre);
        pre=p;
        p=p->next;  //pre p 同步往后移
    }
    

}

（3），判断单链表是否为空表

bool ListEmpty(LinkNdoe *L){  //判断链表是否为空表
    return(L->next==NULL);
}

（4），输出单链表

int ListLength(LinkNdoe *L){    //求单链表的长度
    int i=0;
    LinkNdoe *p=L;
    while (p->next!=NULL)
    {
        i++;
        p=p->next;
    }
    return i;
}

（5），求单链表的第i个元素

void DispList(LinkNdoe *L){ //输出线性表
    LinkNdoe *p=L->next;  //p指向首节点
    while (p!=NULL)
    {
        printf("    %c",p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
}

（6），查找第一个值域为e的值

bool GetElem(LinkNdoe *L,int i,ElemType& e){//求线性表的第i个元素
    int j=0;
    LinkNdoe *p=L;//指向头结点
    if(i<0){
        return false;
    }
    while (jnext;
    }
    if(p==NULL){
        return false;
    }else 
    {   e=p->data;
        return true;
    }
    
}

（7），插入第i个元素

bool ListInsert(LinkNdoe *&L,int i,ElemType e)  //插入第i个元素
{   int j=0;
    LinkNdoe *p=L,*s;
    if(i<=0){
        return false;
    }
    while (jnext!=NULL)
    {
        j++;
        p=p->next;
    }
    if(p==NULL){
        return false;
    }else{
        s=(LinkNdoe*)malloc(sizeof(LinkNdoe));
        s->data =e;
        s->next=p->next;
        p->next =s;
        return true;
    }
    
    
}

（8），删除第i个值

bool ListDelete(LinkNdoe *&L,int i,ElemType e){//删除第i个值
    int j=0;
    LinkNdoe *p=L,*q;
    if(i<=0){
        return false;
    }
    while (jnext!=NULL)
    {
        /* code */
        j++;
        p=p->next;
    }
    if(p==NULL){
        return false;
    }else{
        q=p->next;
        if(q==NULL){
            return false;
        }
        e=q->data;
        p->next=q->next;
        free(q);
        return true;
    }
}

所有代码展示

#include 
#include
typedef char ElemType;

typedef struct LNode
{
    ElemType data;   //
    struct LNode *next;  //指向后继节点
}LinkNdoe;//声明单链表节点类型

void CreateLisetF( LinkNdoe *&L,ElemType a[], int n  ){  //采用头插法
    LinkNdoe * s; //用来操作
    L=(LinkNdoe *)malloc( sizeof(LinkNdoe ));//创建头节点
    L->next=NULL;
    for(int i=0;idata=a[i];
        s->next=L->next;//将节点S插在原节点之前，头结点之后
        L->next=s;
    }

}

void CreateListR(LinkNdoe *&L,ElemType a[],int n){//采用尾插法
    LinkNdoe *r,*s;
    L=(LinkNdoe*)malloc(sizeof(LinkNdoe));  //创建头结点
    L->next=NULL;
    r=L;
    for(int i=0;idata=a[i];
        r->next=s;
        r=s;
    }
    r->next=NULL;//尾结点NEXT为空    

}
   

void InitList(LinkNdoe *&L){ //初始化线性表
    L=(LinkNdoe *)malloc(sizeof(LinkNdoe)); //创建头结点
    L->next=NULL;//将单链表置为空表
}

void DestoryList(LinkNdoe *&L){//销毁单链表
    LinkNdoe *pre=L,*p=pre->next;
    while (p!=NULL)
    {
        free(pre);
        pre=p;
        p=p->next;  //pre p 同步往后移
    }
    

}

bool ListEmpty(LinkNdoe *L){  //判断链表是否为空表
    return(L->next==NULL);
}

int ListLength(LinkNdoe *L){    //求单链表的长度
    int i=0;
    LinkNdoe *p=L;
    while (p->next!=NULL)
    {
        i++;
        p=p->next;
    }
    return i;
}

void DispList(LinkNdoe *L){ //输出线性表
    LinkNdoe *p=L->next;  //p指向首节点
    while (p!=NULL)
    {
        printf("    %c",p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
}

bool GetElem(LinkNdoe *L,int i,ElemType& e){//求线性表的第i个元素
    int j=0;
    LinkNdoe *p=L;//指向头结点
    if(i<0){
        return false;
    }
    while (jnext;
    }
    if(p==NULL){
        return false;
    }else 
    {   e=p->data;
        return true;
    }
    
}

int LocateElem(LinkNdoe *L,ElemType e){  //查找第一个值域为e的值
    int i=1;
    LinkNdoe *p=L->next;//p指向首节点
    while (p!=NULL&&p->data!=e)
    {
        p=p->next;
        i++;
    }
    if(p==NULL){
        return false;
    }else 
    {
        return i;
    }
    
    
}

bool ListInsert(LinkNdoe *&L,int i,ElemType e)  //插入第i个元素
{   int j=0;
    LinkNdoe *p=L,*s;
    if(i<=0){
        return false;
    }
    while (jnext!=NULL)
    {
        j++;
        p=p->next;
    }
    if(p==NULL){
        return false;
    }else{
        s=(LinkNdoe*)malloc(sizeof(LinkNdoe));
        s->data =e;
        s->next=p->next;
        p->next =s;
        return true;
    }
    
    
}

bool ListDelete(LinkNdoe *&L,int i,ElemType e){//删除第i个值
    int j=0;
    LinkNdoe *p=L,*q;
    if(i<=0){
        return false;
    }
    while (jnext!=NULL)
    {
        /* code */
        j++;
        p=p->next;
    }
    if(p==NULL){
        return false;
    }else{
        q=p->next;
        if(q==NULL){
            return false;
        }
        e=q->data;
        p->next=q->next;
        free(q);
        return true;
    }
}


int main(){
    LinkNdoe *h;
    ElemType e;
    printf("单链表的基本运算如下：\n");
    printf("    (1)初始化单链表h\n");
    InitList(h);
    printf("    (2)依次采用尾插法插入a,b,c,d,e元素\n");
    ListInsert(h,1,'a');
    ListInsert(h,2,'b');
    ListInsert(h,3,'c');
    ListInsert(h,4,'d');
    ListInsert(h,5,'e');
    printf("    (3)输出单链h:");
    DispList(h);
    printf("    (4)单链表h的长度：%d\n",ListLength(h));
    printf( "   (5)单链表h为%s\n",(ListEmpty(h))?"空":"非空");
    GetElem(h,3,e);
    printf("    (6)单链表h中第3个元素：%c\n",e);
    printf("    (7)元素a的位置：%d\n",LocateElem(h,'a'));
    printf("    （8）在第4个位置插入f元素\n");
    ListInsert(h,4,'f');
    printf("    (10)删除h上的第3个元素\n");
    ListDelete(h,3,e);
    printf("    (11)输出单链表h:\n");
    DispList(h);
    printf("    (12)释放单链表h\n");
    DestoryList(h);
    return 0;


}

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总结

单链表是学习数据结构中，必须学习的重要知识。