学习笔记---看完就会的单链表的应用～～
目录
1.单链表经典算法
1.1 单链表相关经典算法OJ题1：移除链表元素
1.2 单链表相关经典算法OJ题2：反转链表
1.3 单链表相关经典算法OJ题3：合并两个有序链表
1.4 单链表相关经典算法OJ题4：链表的中间结点
1.5 循环链表经典应⽤-环形链表的约瑟夫问题
1.6 单链表相关经典算法OJ题5：分割链表
2. 基于单链表再实现通讯录项⽬
2.0 Slist.h(底层逻辑）
2.1 SList.c(底层逻辑)
2.2 Contact.h
2.3 Contact.c
2.4 test.c
2.5 最终效果呈现
1.单链表经典算法
1.1 单链表相关经典算法OJ题1：移除链表元素
力扣（LeetCode）官网 - 全球极客挚爱的技术成长平台
方法1:直接在原链表上面执行删除操作
方法2:创建一个新链表，将不等于val的数据存入
我们这里使用方法2，也更推荐方法2，因为更简单
1.2 单链表相关经典算法OJ题2：反转链表
力扣（LeetCode）官网 - 全球极客挚爱的技术成长平台
方法1:创建一个新链表，遍历原链表，将原链表的节点依次头插到新链表
方法2:在原链表的基础上，翻转箭头方向
我们这里更推荐方法2，因为更简单
1.3 单链表相关经典算法OJ题3：合并两个有序链表
力扣（LeetCode）官网 - 全球极客挚爱的技术成长平台
解法1:遍历原链表，将小的放到大的之前，会涉及到在指定位置之前插入数据
解法2:创建1个新链表，遍历2个原链表，比较之后放入新链表
我们这里更推荐方法2，因为更简单
typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* mergeTwoLists(struct ListNode* list1, struct ListNode* list2){
//判断链表是否为空
if(list1==NULL){
return list2;
}
if(list2==NULL){
return list1;
}
//创建指针遍历原链表
ListNode* cur1=list1;
ListNode* cur2=list2;
//创建新链表---带头---不考虑是否为空
ListNode* newhead,*newtail;
newhead=newtail=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
//判断空间是否开辟成功
if(newhead==NULL||newtail==NULL)
{
perror("malloc");
exit(1);
}
while(cur1&&cur2)
{
if(cur1->valval)
{
newtail->next=cur1;
newtail=newtail->next;
cur1=cur1->next;
}
else
{
newtail->next=cur2;
newtail=newtail->next;
cur2=cur2->next;
}
}
//也可能list1和list2的个数不相同
if(cur1)
{
newtail->next=cur1;
}
if(cur2)
{
newtail->next=cur2;
}
//free
ListNode* rethead=newhead->next;
free(newhead);
return rethead;
} 1.4 单链表相关经典算法OJ题4：链表的中间结点
力扣（LeetCode）官网 - 全球极客挚爱的技术成长平台
注意while的判断条件不能交换位置，&&会先判断前面的，如果前面为假，则不进去while循环
如果5个数据，fast->next放在前面，我们fast走到第四个数据的时候，fast->next已经指向NULL了，循环结束了
1.5 循环链表经典应⽤-环形链表的约瑟夫问题
环形链表的约瑟夫问题_牛客题霸_牛客网
著名的Josephus问题
据说著名犹太 历史学家 Josephus有过以下的故事：在罗⻢⼈占领乔塔帕特后，39 个犹太⼈与Josephus及他的朋友躲到⼀个洞中，39个犹太⼈决定宁愿死也不要被⼈抓到，于是决定了⼀个⾃杀⽅式，41个⼈排成⼀个圆圈，由第1个⼈开始报数，每报数到第3⼈该⼈就必须⾃杀，然后再由下⼀个重新报数，直到所有⼈都⾃杀⾝亡为⽌。
然⽽Josephus 和他的朋友并不想遵从，Josephus要他的朋友先假装遵从，他将朋友与⾃⼰安排在第16个与第31个位置，于是逃过了这场死亡游戏。
/**
* 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
*
*
* @param n int整型
* @param m int整型
* @return int整型
*/
//创建带环链表
#include
#include
typedef struct ListNode ListNode;
//申请空间
ListNode* ListByNode(int x)
{
ListNode* node=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
if(node==NULL)
{
perror("malloc fail!");
exit(1);
}
node->val=x;
node->next=NULL;
return node;
}
ListNode* CreateList(int n)
{
//创建单链表
ListNode* phead=ListByNode(1);
ListNode* pTail=phead;
for(int i=2;i<=n;i++)
{
ListNode* node=ListByNode(i);
pTail->next=node;
pTail=pTail->next;
}
//创建带环链表
pTail->next=phead;
return pTail;//有尾节点就能找到头节点
}
int ysf(int n, int m ) {
ListNode* prev=CreateList(n);//prev指代尾节点
//进行游戏
ListNode* cur=prev->next;
int count=1;//cur指向头节点，报数1
while(cur->next!=cur)//cur->next=cur时，只剩1个人了
{
if(count==m)
{
prev->next=cur->next;
free(cur);
cur=prev->next;
count=1;//重新开始报数
}
else
{
prev=cur;
cur=cur->next;
count++;
}
}
return cur->val;
} 1.6 单链表相关经典算法OJ题5：分割链表
力扣（LeetCode）官网 - 全球极客挚爱的技术成长平台
思路：创建2个带头（不用考虑链表是否为空）的新链表，遍历原链表，将小于x的放在小链表，大于x的放在大链表，最后将小链表的尾节点指向大链表的第一个节点（不是指向哨兵位）
/**
* Definition for singly-linked list.
* struct ListNode {
* int val;
* struct ListNode *next;
* };
*/
typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* partition(struct ListNode* head, int x){
if(head==NULL)
return head;
//创建2个带头的新链表
ListNode* lesshead,* lesstail;
ListNode* biggerhead,* biggertail;
//申请空间
lesshead=lesstail=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
biggerhead=biggertail=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
//创建指针遍历原链表
ListNode* cur=head;
while(cur)
{
if(cur->valnext=cur;
lesstail=lesstail->next;
}
else
{
biggertail->next=cur;
biggertail=biggertail->next;
}
cur=cur->next;
}
//如果没有把大链表的尾节点置为NULL，那么会造成超出时间限制的问题
if(biggertail)
{
biggertail->next=NULL;
}
//把小链表和大链表的尾节点和第一个节点相连
lesstail->next=biggerhead->next;
//free
free(biggerhead);
//大链表的哨兵位没有用到直接free就可以，但是小链表的哨兵位用到了，不能直接free--->先存储起来，然后free
ListNode* rethead=lesshead->next;
free(lesshead);
return rethead;
}
2. 基于单链表再实现通讯录项⽬
有了上次的顺序表实现通讯录，我们这次基于单链表再实现通讯录项⽬就显得比较简单了，由于思路和要实现的目标都差不多，这里我就不再赘述了，需要的请自行看之前的博客，博客链接：学习笔记---不容错过的顺序表的应⽤～～-CSDN博客文章浏览阅读148次，点赞36次，收藏22次。顺序表实现通讯录，经典算法OJ题https://blog.csdn.net/2301_79184587/article/details/133929298
学习笔记---0基础+干货满满的单链表专题～～-CSDN博客文章浏览阅读175次，点赞38次，收藏24次。超基础的单链表的知识！！！https://blog.csdn.net/2301_79184587/article/details/133965720
2.0 Slist.h(底层逻辑）
#pragma once
#include
#include
#include
#include
#include
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Contact.h"//包含头文件
//定义单链表节点的结构体(创建）
//typedef int SLDataType;
//替换
typedef struct PersonInfo SLDataType;
typedef struct SListNode
{
SLDataType data;
struct SListNode* next;
}SLNode;
//尾插
void SLPushBack(SLNode** pphead, SLDataType x);//一级指针要二级指针接受才可以改变形参
//头插
void SLPushFront(SLNode** pphead, SLDataType x);//一级指针要二级指针接受才可以改变形参
//尾删
void SLPopBack(SLNode** pphead);
//头删
void SLPopFront(SLNode** pphead);
//打印---展示
void SLPrint(SLNode* phead);
//查找数据
SLNode* SLFind(SLNode** pphead, SLDataType x);
//指定位置之前插入
void SLInsert(SLNode** pphead, SLNode* pos, SLDataType x);
//指定位置之后插入
void SLInsertAfter(SLNode* pos, SLDataType x);
//删除pos节点
void SLErase(SLNode** pphead, SLNode* pos);
//删除pos节点之后的节点
void SLEraseAfter(SLNode* pos);
//销毁
void SLDesTroy(SLNode** pphead);
2.1 SList.c(底层逻辑)
#include"SList.h"
//打印
void SLPrint(SLNode* phead)
{
//循环打印
SLNode* pcur = phead;//pcur从头节点开始遍历链表
//不用phead遍历--->以后需要用到指向头节点的地址时，帮助我找到地址
while (pcur)//pcur指向NULL的时候结束遍历
{
printf("%d->", pcur->data);
pcur = pcur->next;//pcur指向下一个节点继续遍历
}
printf("NULL\n");
}
//插入数据都需要创建空间--->我们单独写出来，避免重复多次
SLNode* SLByNNode(SLDataType x)
{
SLNode* node = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
if (node == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
node->data = x;
node->next = NULL;
return node;
}
//尾插
void SLPushBack(SLNode** pphead, SLDataType x)//一级指针要二级指针接受才可以改变
{ //传过来的指针不能为空
assert(pphead);
SLNode* node = SLByNNode(x);
//链表为空,直接插入
if (*pphead == NULL)
{
*pphead = node;
return 1;
}
//到这说明不为空，遍历
SLNode* pcur = *pphead;
while (pcur->next)
{
pcur = pcur->next;
}
pcur->next = node;
}
//头插
void SLPushFront(SLNode** pphead, SLDataType x)//一级指针要二级指针接受才可以改变形参
{
//传过来的指针不能为空
assert(pphead);
SLNode* node = SLByNNode(x);
//新节点和原来的头节点链接
node->next = *pphead;
//新节点成为新的头节点
*pphead = node;
}
//尾删
void SLPopBack(SLNode** pphead)
{
assert(pphead);
assert(*pphead);
//只有1个节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
//多个节点
else
{
SLNode* prev = NULL;
SLNode* ptail = *pphead;
while (ptail->next!=NULL)
{
prev = ptail;
ptail = ptail->next;
}
prev->next = ptail->next;
free(ptail);
ptail = NULL;
}
}
//头删
void SLPopFront(SLNode** pphead)
{
assert(pphead&&*pphead);
SLNode* del = *pphead;
*pphead = (*pphead)->next;
free(del);
del = NULL;
}
//查找数据
//SlNode* SLFind(SlNode** pphead, SLDataType x)
//{
// assert(pphead);
// SlNode* pcur = *pphead;
// while (pcur)
// {
// if (pcur->data == x)
// {
// return pcur;
// }
// pcur = pcur->next;
// }
// return NULL;
//}
//指定位置之前插入
void SLInsert(SLNode** pphead, SLNode* pos, SLDataType x)
{
assert(pphead && *pphead&&pos);
//创建空间
SLNode* node = SLByNNode(x);
//pos为第一个节点(只有1个节点)
if (pos == (*pphead))
{
node->next = *pphead;
*pphead = node;
return 1;
}
//pos不为第一个节点
//找pos节点的前一个节点
SLNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
node->next = pos;
prev->next = node;
}
//指定位置之后插入
void SLInsertAfter(SLNode* pos, SLDataType x)
{
assert(pos);
//创建空间
SLNode* node = SLByNNode(x);
node->next = pos->next;
pos->next = node;
}
//删除pos节点
void SLErase(SLNode** pphead, SLNode* pos)
{
assert(pphead && *pphead && pos);
//pos是第一个节点
if (pos==(*pphead))
{
*pphead= (*pphead)->next;
free(pos);
return 1;
}
//pos不是第一个节点
SLNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;//出于规范
}
//删除pos节点之后的节点
void SLEraseAfter(SLNode* pos)
{
//尾节点不行，空指针也不行
assert(pos&&pos->next);
SLNode* del = pos->next;
pos->next = del->next;
free(del);
}
//销毁
void SLDesTroy(SLNode** pphead)
{
assert(pphead);
SLNode* pcur = *pphead;
while (pcur)
//注意：如果是pcur->next，那么循环将结束于尾节点没有free的时候
{
SLNode* next = pcur->next;
free(pcur);
pcur = next;
}
*pphead = NULL;
}2.2 Contact.h
#pragma once
#define NAME_MAX 100
#define SEX_MAX 4
#define TEL_MAX 11
#define ADDR_MAX 100
//前置声明---通讯录的底层逻辑是由单链表来实现的
typedef struct SListNode contact;
//用户数据
typedef struct PersonInfo
{
char name[NAME_MAX];
char sex[SEX_MAX];
int age;
char tel[TEL_MAX];
char addr[ADDR_MAX];
}PeoInfo;
//初始化通讯录
void InitContact(contact** con);
//添加通讯录数据
void AddContact(contact** con);
//删除通讯录数据
void DelContact(contact** con);
//展示通讯录数据
void ShowContact(contact* con);
//查找通讯录数据
void FindContact(contact* con);
//修改通讯录数据
void ModifyContact(contact** con);
//销毁通讯录数据
void DestroyContact(contact** con);2.3 Contact.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Contact.h"
#include"SList.h"
//初始化通讯录
//创建+导入通讯录
void LoadContact(contact** con)
{
FILE* pf = fopen("contact.txt", "rb");//需要contact.txt先存在，才能打开成功，否则出错
if (pf == NULL)
perror("fopen error!\n");
return 1;
//循环读取数据
PeoInfo info;
while (fread(&info, sizeof(info), 1, pf))
{
SLPushBack(con, info);
}
}
void InitContact(contact** con)
{
LoadContact(con);
}
//添加通讯录数据
void AddContact(contact** con)
{
//接下来要获取的数据都是PeoInfo结构体里我们设置的数据
PeoInfo info;
printf("请输入要添加的联系人的姓名：");
scanf("%s", &info.name);//name是数组名--->本来就是地址
printf("请输入请输入要添加的联系人的性别：");
scanf("%s", &info.sex);
printf("请输入要添加的联系人的年龄：");
scanf("%d", &info.age);//age是int类型的数据--->取地址
printf("请输入要添加的联系人的号码：");
scanf("%s", &info.tel);
printf("请输入要添加的联系人的地址：");
scanf("%s", &info.addr);
//数据获取到之后存储到info中
//接下来，我们需要在单链表中插入数据
SLPushBack(con, info);//直接调用单链表的尾插
}
//删除通讯录数据
//删除联系人
//由于删除/修改/查找联系人都需要判断联系人是否存在，所以我们把判断联系人是否存在单独写出来
contact* FindByName(contact* con, char name[])
{
contact* cur = con;
while (cur)
{
if (strcmp(cur->data.name, name) == 0)
{
return cur;
}
cur = cur->next;
}
return NULL;
}
void DelContact(contact** con)
{
//我们需要使用联系人众多信息中的一项来查找联系人是否存在
//这里直接要求输入联系人的姓名进行查找
printf("请输入要删除的联系人的姓名：");
//创建一个name数组存储要输入的姓名
char name[NAME_MAX];
scanf("%s", name);
//调用函数判断联系人是否存在
//1.存在--->根据返回的下标删除--->即为调用顺序表的删除指定位置的数据
//2.不存在--->说明要删除的联系人不存在
contact* pos=FindByName(*con, name);
//判断是否存在
if (pos == NULL)
{
printf("要删除的联系人不存在！\n");
return 1;
}
SLErase(con, pos);
printf("删除成功！\n");
}
//展示通讯录数据
void ShowContact(contact* con)
{
//打印通讯录存储的所有数据
//为了更加好看--->我们先输出表头
printf("%-10s %-4s %-4s %15s %-10s\n", "姓名", "性别", "年龄", "联系电话", "地址");
contact* cur = con;
while(cur)
{
printf("%-10s %-4s %-4d %15s %-10s\n",//表头对齐--->美观
cur->data.name,
cur->data.sex,
cur->data.age,
cur->data.tel,
cur->data.addr
);
cur = cur->next;
}
}
//查找通讯录数据
void FindContact(contact* con)
{
//我们需要使用联系人众多信息中的一项来查找联系人是否存在
//这里直接要求输入联系人的姓名进行查找
//创建一个name数组存储要输入的姓名
char name[NAME_MAX];
printf("请输入要查找的联系人的姓名：");
scanf("%s", name);
//调用函数判断联系人是否存在
//1.存在--->根据返回的下标查找并打印出来
//2.不存在--->说明要查找的联系人不存在
contact* pos = FindByName(con, name);
//判断是否存在
if (pos == NULL)
{
printf("要查找的联系人不存在！\n");
return 1;
}
else
{
printf("%-10s %-4s %-4s %15s %-20s\n", "姓名", "性别", "年龄", "联系电话", "地址");
printf("%-10s %-4s %-4d %15s %-20s\n",//表头对齐--->美观
pos->data.name,
pos->data.sex,
pos->data.age,
pos->data.tel,
pos->data.addr
);
printf("查找成功！\n");
}
}
void ModifyByMenu()
{
printf("*******************************************\n");
printf("*******************通讯录******************\n");
printf("***********1.修改姓名 2.修改性别***********\n");
printf("***********3.修改年龄 4.修改号码***********\n");
printf("***********5.修改地址 6.退出修改***********\n");
}
//修改通讯录数据
void ModifyContact(contact** con)
{
//我们需要使用联系人众多信息中的一项来查找联系人是否存在
//这里直接要求输入联系人的姓名进行查找
//创建一个name数组存储要输入的姓名
char name[NAME_MAX];
printf("请输入要修改的联系人的姓名：");
scanf("%s", &name);
//调用函数判断联系人是否存在
//1.存在--->根据返回的下标修改
//2.不存在--->说明要修改的联系人不存在
contact* pos = FindByName(*con, name);
//判断是否存在
if (pos == NULL)
{
printf("要修改的联系人不存在！\n");
return 1;
}
else
{
int a = -1;
do {
ModifyByMenu();
printf("请选择你的操作：");
scanf("%d", &a);
//底层逻辑是顺序表--->在顺序表中修改对应的下标的结构体中的各项数据
switch (a)
{
case 1:
printf("请输入新的联系人的姓名：");
scanf("%s",pos->data.name);//name是数组名--->本来就是地址
break;
case 2:
printf("请输入请输入新的联系人的性别：");
scanf("%s", pos->data.sex);
break;
case 3:
printf("请输入新的联系人的年龄：");
scanf("%d", &pos->data.age);//age是int类型的数据--->取地址
break;
case 4:
printf("请输入新的联系人的号码：");
scanf("%s", pos->data.tel);
break;
case 5:
printf("请输入新的联系人的地址：");
scanf("%s", pos->data.addr);
break;
case 6:
printf("退出修改联系人的界面！\n");
break;
default:
printf("输入有误！请重新输入：");
break;
}
} while (a != 6);
}
}
//销毁通讯录数据
//先要保存文件的数据，再free
void SaveContact(contact* con)
{
FILE* pf = fopen("contact.txt", "wb");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen error!\n");
return 1;
}
//将通讯录的数据写入文件保存
contact* cur = con;
while (cur)
{
fwrite(&(cur->data), sizeof(cur->data), 1, pf);
cur = cur->next;
}
}
void DestroyContact(contact** con)
{
SaveContact(*con);//传地址
DestroyContact(con);
}2.4 test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"SList.h"
#include"Contact.h"
//为了界面更加美观--->创建菜单界面
void menu1()
{
printf("***********************************************\n");
printf("*********************通讯录********************\n");
printf("***********1.添加联系人 2.删除联系人***********\n");
printf("***********3.修改联系人 4.查找联系人***********\n");
printf("***********5.查看通讯录 6.退出通讯录***********\n");
}
int main()
{
int a = -1;
//初始化+创建通讯录
contact* con=NULL;
InitContact(&con);
//一系列操作
do {
menu1();
printf("请选择你的操作：\n");
scanf("%d", &a);
switch (a)
{
case 1:
AddContact(&con);
break;
case 2:
DelContact(&con);
break;
case 3:
ModifyContact(&con);
break;
case 4:
FindContact(con);
break;
case 5:
ShowContact(con);
break;
case 6:
printf("退出通讯录界面！\n");
break;
default:
printf("选择错误！请重新选择：\n");
break;
}
} while (a != 6);
//销毁通讯录
DestroyContact(&con);
return 0;
}2.5 最终效果呈现
本次的分享到这里就结束了！！！
PS：小江目前只是个新手小白。欢迎大家在评论区讨论哦！有问题也可以讨论的！
如果对你有帮助的话，记得点赞+收藏⭐️+关注➕
