链表的创建与使用

提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档

文章目录

  • 目录

    文章目录

    前言

    一、链表是什么?

    二、链表的创建与基本操作

    1.链表的创建

    3.链表的头插 

     4.链表的尾插

     5.链表的销毁

    6.链表的查找

    7.链表的删除

    8.链表的排序

    总结



前言

  数组作为学习c语言以来,一直使用的一种存储方式,有着查找方便,读取数据快的特点。但是存在数组大小开辟固定,内存使用需要成块,修改插入数据操作繁琐的劣势。链表的学习可以让以上问题得到解决。


一、链表是什么?

  链表是由一个又一个结点组成的存储结构,每个结点包含一个指针域和一个数据域,数据域存储数据,指针域存储下一个结点的地址。

链表的创建与使用_第1张图片

结点的结构

typedef struct Lnode
{
    ElemType data;
    struct Lnode* next;
}Lnode,*LinkList;

注释:

1.头结点:链表的第一个链表,数据域为空,指针指向首元结点,没有存储数据的功能。存在的意义为,操作链表的时候更方便。

2.首元结点:真实意义上的第一个结点,头结点指向的结点。

3.尾结点:链表的最后一个结点,当链表为空的时候,尾结点就是头结点。

4.前驱结点:当前结点的前面一个结点。

链表包括单链表,循环链表与双向链表,三种类型

1.单链表

尾结点指针指向空指针的链表。

2.循环链表

尾结点指针指向头结点的链表,与单链表的主要区别是,在遍历操作时,循环的判断条件有改变。

3.双向链表

在以上结点的基础上,添加一个指向前驱结点的指针,使得操作变得复杂,存储密度变低,但是时间复杂度低,属于拿空间换时间。

二、链表的创建与基本操作

以下操作皆为单链表

1.链表的创建

个人喜欢创建的链表既有头指针又有尾指针,这样的链表可以实现的操作更多,更实用。

size的设计,用来记录结点个数,实现一些操作。

typedef struct S
{
	int data;
	struct S* next;
}S, * SS;

typedef struct List
{
	SS First;
	SS End;
	int size;
}List, * LList;

2.链表的初始化

给链表申请一块地址,即头结点,数据域赋空,指针域置空。

void Initial_List(LList str)
{
	str->End = str->First = (SS)malloc(sizeof(S));
	assert(str->First != NULL);
	str->size = 0;
	str->First->data = 0;
	str->First->next = NULL;
}

3.链表的头插 

在链表的头结点与首元结点之间插入。每次插入后size加一。

void Tou_cha(LList str)
{
	SS a;
	a = (SS)malloc(sizeof(S));
	assert(a != NULL);
	scanf("%d", &a->data);
	a->next = str->First->next;
	str->First->next = a;
	str->size++;
}

 头插的关键在于下面这两行


	a->next = str->First->next;
	str->First->next = a;
	

 如图所示将新结点的指针域指向首元结点,头结点指针指向新结点,完成头插。链表的创建与使用_第2张图片

 4.链表的尾插

在链表的尾部插入。

void Wei_cha(LList str)
{
		SS a = (SS)malloc(sizeof(S));
		assert(a != NULL);
		scanf("%d", &a->data);
		a->next = NULL;
		str->End->next = a;
		str->End = a;
		str->size++;
}

关键在

		str->End->next = a;
		str->End = a;

就是让原先的尾结点指针域指向新结点,然后将尾结点更新为新结点

 链表的创建与使用_第3张图片

 5.链表的销毁

将链表销毁,只保留头结点

void Xiao_hui(LList str)
{
	while (str->First->next != NULL)
	{
		SS A = str->First->next;
		str->First->next = A->next;
		free(A);
		A = NULL;
		str->size--;
	}
	str->End = str->First;
}

 这个思路是从首元结点依次释放掉,在释放过程中要注意下一结点的保留,确保数据不丢失。

所以我们就创建一个量临变量指针,存储首元结点,同时将首元结点的指针域赋值给头指针的指针域。之后将临时变量释放掉,就实现了一个结点的销毁也就是删除。如此循环到尾结点,就实现链表的销毁,最后将尾指针赋值为头指针。

6.链表的查找

这个比较简单,两个循环判断条件,如果是a为空指针了,那么说明直到最后一个结点,都没有找到。反之则是找到了

void Find(LList str)
{
	int b;
	scanf("请输入查找的数:%d", &b);
	SS a = str->First->next;
	while (a != NULL && a->data != b)
	{
		a = a->next;
	}
	if (a == NULL)
	{
		printf("没有找到\n");
		return;
	}
	else
	{
		printf("找到了\n");
		return;
	}
}

7.链表的删除

删除有头删,尾删两种方式。主要思路就是,将要删除的结点的前驱结点指向该结点的后面一个结点,然后将该结点释放掉。

头删:创建一个指针A,赋值为首元结点的指针域,释放掉首元结点,将头指针的指针域赋为A

void Tou_shan(LList str)
{
	SS a;
	a = str->First->next->next;
	free(str->First->next);
	str->First->next = a;
	str->size--;
}

尾删:创建一个指针,通过递推,得到尾结点的前驱结点。将该结点的指针域置空,释放尾结点,将该结点赋为新尾结点。

void Wei_shan(LList str)
{
	SS a;
	a = str->First;
	while (a->next != str->End)
		a = a->next;
	a->next = NULL;
	free(str->End);
	str->End = a;
	str->size--;
}

8.链表的排序

  链表的排序,操作相较以上操作要复杂一点。思路是将原链表断开。断点是首元结点与它后面一个结点中间。然后将后面一个链表的结点逐一插入到前面一个链表里面。

void Pai_xu(LList str)
{
	SS b = str->First->next->next;
	SS a = str->First->next;
	a->next = NULL;
	while (b != NULL)
	{
		SS c = str->First;
		SS d = b;
		b = b->next;        
		while (c->next!= NULL && c->next->data < d->data)//这一步判断条件的设定特别重要。在比较的时候一定要注意拿该结点的后面一个结点去比较。不然在某些情况下,头结点会参与排序。
		{
			c = c->next;
		}
		if (c->next == NULL)
		{
			a->next = d;
			d->next = NULL;
			a = d;
		}
		else
		{
			d->next = c->next;
			c->next = d;
		}
	}
	printf("排序成功\n");
	str->End = a;
}

总结

初识链表,可能觉得链表的使用复杂,不实用。但是随着知识的深入,你会发现链表有这许多优点,比如:插入修改数据的低空间复杂度,存储空间的灵活性...... 

最后,链表的基础操作并不是很难,但对一些基础知识要求比较高。如果很大困难的,可以先去复习一下,指针的使用、动态内存的开辟。

新人,有错误,多多指导,谢谢观看。

你可能感兴趣的:(链表,数据结构,c++)