每日一题——设计单链表

每日一题

设计单链表

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要求

题目要我们实现有关单链表的基本操作,即以下几个函数:

MyLinkedList* myLinkedListCreate()		//创建单链表
int myLinkedListGet(MyLinkedList* obj, int index)		//得到下标为index的节点的值,如果index无效则返回-1
void myLinkedListAddAtHead(MyLinkedList* obj, int val)		//链表头插
void myLinkedListAddAtTail(MyLinkedList* obj, int val)		//链表尾插
void myLinkedListAddAtIndex(MyLinkedList* obj, int index, int val)		//在下标index处插入值为val的节点,如果index等于链表长度,则相当于尾插
void myLinkedListDeleteAtIndex(MyLinkedList* obj, int index)	//删除下标为index的节点,如果index无效,则不操作
void myLinkedListFree(MyLinkedList* obj)		//删除链表

解析函数形参

  • 我们知道,单链表有带哨兵位(头一个节点为无效节点)和不带哨兵位(第一个节点就存储有效数据)两种形式,而二者在用法上的主要区别,就是在对头结点的处理上
    • 例如,如果我们要删除链表第一个有效节点,若我们的链表有哨兵位,那就好办,直接让哨兵位链接到第二个节点即可,但如果我们的链表没有哨兵位呢?那操作就不是删除第一个节点然后返回第二个节点这么简单了,因为我们知道,函数的形参只是实参的一份临时拷贝,对形参的修改不会影响实参,也就是说,在函数中删除我们的第一个节点,实际上实参的头节点仍然存在,因此如果想要对无哨兵位的链表进行头删操作,就要传入头节点的二级指针,这样才能达到要求。
  • 我们看到题目所给的函数形参传入的是一级指针,因此显然,我们要使用带哨兵位的链表。

实现代码

typedef struct List {
    int val;
    struct List *next;
} MyLinkedList;

//初始化单链表
MyLinkedList* myLinkedListCreate() {
    MyLinkedList *head = (MyLinkedList *)malloc(sizeof(MyLinkedList));
    head->next = NULL;
    return head;   
}

//得到下标为index的节点的值,如果index无效则返回-1
int myLinkedListGet(MyLinkedList* obj, int index) {
    MyLinkedList *cur = obj->next;	//第一个节点不存储有效数据,因此从后一个节点开始计数
    int count = 0;
    while(cur)
    {
        if(count == index)
            return cur->val;
        cur = cur->next;
        count++;
    }
    return -1;
}

//头插
void myLinkedListAddAtHead(MyLinkedList* obj, int val) {
    //创建新节点
    MyLinkedList *newHead = (MyLinkedList*)malloc(sizeof(MyLinkedList));
    newHead->val = val;
    newHead->next = NULL;
    //如果链表为空
    if(obj->next == NULL)
        obj->next = newHead;
    //如果链表不为空
    else
    {
        newHead->next = obj->next;
        obj->next = newHead;
    }
}

//尾插
void myLinkedListAddAtTail(MyLinkedList* obj, int val) {
    //创建尾节点
    MyLinkedList *newHead = (MyLinkedList*)malloc(sizeof(MyLinkedList));
    newHead->val = val;
    newHead->next = NULL;
    //找到链表的尾
    MyLinkedList *cur = obj;
    while(cur->next)
        cur = cur->next;
    //实现插入
    cur->next = newHead;
}

//在下标index处插入值为val的节点,如果index等于链表长度,则相当于尾插
void myLinkedListAddAtIndex(MyLinkedList* obj, int index, int val) {
    //如果index为0,相当于头插
    if(index == 0)
    {
        myLinkedListAddAtHead(obj,val);
        return;
    }
    MyLinkedList *newHead = (MyLinkedList*)malloc(sizeof(MyLinkedList));	//新建节点
    //第一个节点不存储有效数据,因此从后一个节点开始计数,同时定义一个指针记录cur的前一个节点便于插入
    MyLinkedList *cur = obj->next, *pre = obj;
    newHead->val = val;
    int count = 0;
    while(cur)
    {
        //如果index大于0小于链表长度
        if(count == index && cur != NULL)
        {
            pre->next = newHead;
            newHead->next = cur;
            return;
        }
        pre = cur;
        cur = cur->next;
        count++;
    }
    //如果index等于链表长度,直接尾插
    if(count == index && cur == NULL)
    {
        myLinkedListAddAtTail(obj,val);
        return;
    }
    //index不合法,直接return
    return;
}

//删除下标为index的节点,如果index无效,则不操作
void myLinkedListDeleteAtIndex(MyLinkedList* obj, int index) {
    //第一个节点不存储有效数据,因此从后一个节点开始计数,同时定义一个指针记录cur的前一个节点便于删除
    MyLinkedList *cur = obj->next, *pre = obj;
    int count = 0;
    while(cur)
    {
        if(count == index)
        {
            pre->next = cur->next;
            free(cur);
            return;
        }
        pre = cur;
        cur = cur->next;
        count++;
    }
    return;
}

//销毁链表
void myLinkedListFree(MyLinkedList* obj) {
    MyLinkedList *cur = obj->next;
    while(cur)
    {
        MyLinkedList *temp = cur->next;	//定义temp记录cur的下一个位置
        free(cur);
        cur = temp;
    }
}


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