数据结构与算法-链表

一.链表的基本概念                                                                                                                          线性表的链式存储-链表   头指针->头结点->首元结点                                                                 

1.单链表、双链表、循环链表                                                                                                              (1)单链表：结点只有一个指针域的链表                                                                                            (2)双链表：结点有两个指针域的链表                                                                                             (3)循环链表：首尾相接的链表

2.结点由两个域组成：                                                                                                                         数据域：存储数据                                                                                                                               指针域：存储直接后继结点的地址

3.头指针是指向链表第一个结点的指针                                                                                                 头结点是存放链表相关信息，不计入表长；数据域内只放空表标志和表长等信息                             首元结点是链表中存储第一个数据元素a1的结点

4.如何判断链表为空？                                                                                                                        答：(1)无头结点，若头指针为空则链表为空   (2)有头结点，若头结点的指针域为空则链表为空

5.结点在存储器上是如何存储的？                                                                                                      答:结点在存储器上的位置是任意的，即逻辑上相邻的数据元素物理上不一定相邻

6.链表的优点和缺点                                                                                                                            优点：(1)数据元素的个数可以自由扩充  (2)插入和删除等操作不必移动数据，只需要修改指针        缺点：(1)存储密度小  (2)存取的效率不高，必须采取顺序存取，即存取元素时，只能按链表的顺序，顺藤摸瓜

二.单链表的定义

sturct Lnode：自定义的一种类型，该类型存在两个成员                                                                    sturct Lnode *next：是指针，该指针的类型是"sturct Lnode"，"sturct Lnode"中包括两个如上图类型的成员(嵌套的定义)。*next指向的变量仍然是有data和*next的两个成员的类型，这种类型就是"struct node"

(1)定义链表一般用：Linklist L；          (2)定义结点一般用：Lnode *p；

例如：存储学生学号，姓名，成绩的单链表结点类型定义如下：

                                                                               为了统一链表的操作，通常定义为：

三.单链表的基本操作

                                                                                         方式2比较常用！！！

1.单链表的初始化(创建空的单链表)                                                                                                     【算法思路】(1)生成新结点作为头结点，head指向头结点                                                                                     (2)将头结点的指针域置空                                                                                

2.尾插法创建链表                                                                                                                        【算法思路】(1)创建新结点(申请内存)                                                                                                                    (2)寻找尾结点                                                                                                                                    (3)插入尾结点   

3.判断链表是否为空                                                                                                                               空表：链表中无元素，称为空链表（头指针和头结点仍然在）                                                       【算法思路】判断头结点指针域是否为空

4.销毁单链表                                                                                                                                 单    链表的销毁：链表销毁后不存在                                                                                                  【算法思路】从头指针开始，依次释放所有结点

5.清空链表                                                                                                                                             链表仍存在，但链表中无元素，成为空链表（头指针和头结点仍然在）                                       【算法思路】依次释放所有结点，并将头结点指针域设置为空

6.打印链表，并返回链表长度                                                                                                                 printf函数打印的数据类型以实际数据为准("%d" 或 "%c"等)           

7.单链表的按值查找(查）                                                                                                                【算法步骤】
 1.从第一个结点起，依次和e相比较。
 2.如果找到一个其值与e相等的数据元素，则返回其在链表中的“位置”或地址；
 3.如果查遍整个链表都没有找到其值和e相等的元素，则返回NULL。                                               根据数据的不同，"char e"可以替换成"int e"等      

第一种：返回地址

第二种：返回序号

8.单链表的按位置查找(查）     

9.单链表的插入结点(增)                                                                                                                    【算法步骤】
 1、首先找到ai-1的存储位置p。
 2、生成一个数据域为e的新结点s。
 3、插入新结点：

• 新结点的指针域指向结点ai
• 结点ai-1的指针域指向新结点

10.单链表的删除结点(删)                                                                                                                    【算法步骤】
 1、首先找到ai-1的存储位置p，保存要删除的ai的值
 2、令p -> next 指向ai+1

第一种：按位置删除结点

第二种：按值删除结点

11.单链表的修改结点(改)

(1)手动​​​​​​​

(2)非手动​​​​​​​

主函数：​​​​​​​​​​​​​​