刨析数据结构(二)
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系列专栏：数据结构————"带你无脑刨析"
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一.线性表的链式储存
链表：线性表的链式储存方式，逻辑结构不一定连续，物理结构不一定连续
描述：由数据域和指针域组成
头结点：点是为了操作方便而设立的，放在第一个元素结点之前，不保存任何有意义的数据
头节点：即为指向第一个节点的地址
链表分类：八种
以单链表（不带头单向不循环链表）
二.单链表
1.优缺点
任意位置插入删除，时间复杂度小
没有增容问题，插入一个开辟一个空间
不支持随机访问
2.创建
//定义链表
typedef int SLTDataType;//数值域
//链表是由节点组成
typedef struct SListNode
{
SLTDataType data;//int data
struct SListNode* next;//它用来存储当前节点的下一个节点的地址
}SLTNode;//typedef struct SListNode SLTNode;3.打印
void SLTPrint(SLTNode* phead) {
SLTNode* pcur = phead;
while (pcur)
{
printf("%d->", pcur->data);
pcur = pcur->next;
}
printf("NULL\n");
}
SLTNode* plist = node1;
SLTPrint(plist); 
3.申请空间
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x) {
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if (newnode == NULL) {
perror("malloc fail!");
exit(1);
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
return newnode;
}4.增加元素
尾插：
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x) {
assert(pphead);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
//链表为空，新节点作为phead
if (*pphead == NULL) {
*pphead = newnode;
return;
}
//链表不为空，找尾节点
SLTNode* ptail = *pphead;
while (ptail->next)
{
ptail = ptail->next;
}
//ptail就是尾节点
ptail->next = newnode;
}头插：
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x) {
assert(pphead);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
//newnode *pphead
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}在指定位置插入
//在指定位置之前插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) {
assert(pphead);
assert(pos);
//要加上链表不能为空
assert(*pphead);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
//pos刚好是头结点
if (pos == *pphead) {
//头插
SLTPushFront(pphead, x);
return;
}
//pos不是头结点的情况
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
//prev -> newnode -> pos
prev->next = newnode;
newnode->next = pos;
}5.删除元素
尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead) {
assert(pphead);
//链表不能为空
assert(*pphead);
//链表不为空
//链表只有一个节点，有多个节点
if ((*pphead)->next == NULL) {
free(*pphead);
*pphead = NULL;
return;
}
SLTNode* ptail = *pphead;
SLTNode* prev = NULL;
while (ptail->next)
{
prev = ptail;
ptail = ptail->next;
}
prev->next = NULL;
//销毁尾结点
free(ptail);
ptail = NULL;
}头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead) {
assert(pphead);
//链表不能为空
assert(*pphead);
//让第二个节点成为新的头
//把旧的头结点释放掉
SLTNode* next = (*pphead)->next;
free(*pphead);
*pphead = next;
}指定位置删除:注意删除的逻辑
//删除pos节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) {
assert(pphead);
assert(*pphead);
assert(pos);
//pos刚好是头结点，没有前驱节点，执行头删
if (*pphead == pos) {
//头删
SLTPopFront(pphead);
return;
}
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
//prev pos pos->next
prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos) {
assert(pos);
//pos->next不能为空
assert(pos->next);
//pos pos->next pos->next->next
SLTNode* del = pos->next;
pos->next = pos->next->next;
free(del);
del = NULL;
}6.修改元素
//给一个数据，找到这个数据所在的节点，并用新数据修改
void SListChangeDate(SLTNode*pphead, SLTDataType x, SLTDataType y)
//不需要改变节点的地址，所以值传递即可
//x是查找的数据，y是新的数据，用来修改查找的数据
{
SLTNode*cru = pphead;
while (cru != NULL)//如果没有节点，根本不会进入循环去找
{
if (cru->data == x)
{
cru->data = y;
break;//修改完数据后，就跳出循环
}
else
{
cru = cru->next;
}
}
if (cru == NULL)//如果循环完单链表，没有找到要修改的那个数据
{
printf("要修改的数据不存在，请重新修改数据\n");
}
else
{
printf("修改成功\n");
}
}7.查找元素
SLTNode* SLTFind(SLTNode** pphead, SLTDataType x) {
assert(pphead);
//遍历链表
SLTNode* pcur = *pphead;
while (pcur) //pcur != NULL
{
if (pcur->data == x) {
return pcur;
}
pcur = pcur->next;
}
//没有找到
return NULL;
}8.销毁链表
void SListDesTroy(SLTNode** pphead) {
assert(pphead);
assert(*pphead);
SLTNode* pcur = *pphead;
while (pcur)
{
SLTNode* next = pcur->next;
free(pcur);
pcur = next;
}
*pphead = NULL;
}三.双向链表
1.注意
带头双向循环链表
当链表中只要头节点的时候，为空链表
头节点是不能删除的，指向可以改变
不需要改变头节点的指向，不需要传二级指针
二级指针对实参会产生影响
2.创建
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode {
LTDataType data;
struct ListNode* prev;
struct ListNode* next;
}LTNode;3.打印
LTNode* LTInit() {
LTNode* phead = LTBuyNode(-1);
return phead;
}4.增加元素
尾插（不需要找尾操作）
//尾插
void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x) {
assert(phead);
LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
//phead phead->prev(ptail) newnode
newnode->next = phead;
newnode->prev = phead->prev;
phead->prev->next = newnode;
phead->prev = newnode;
} 头插
//头插
void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x) {
assert(phead);
LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
//phead newnode phead->next
newnode->next = phead->next;
newnode->prev = phead;
phead->next->prev = newnode;
phead->next = newnode;
}任意位置插入
//在pos位置之后插入数据
void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x) {
assert(pos);
LTNode* newnode = LTBuyNode(x);
//pos newnode pos->next
newnode->next = pos->next;
newnode->prev = pos;
pos->next->prev = newnode;
pos->next = newnode;
}
//删除pos位置的数据
void LTErase(LTNode* pos) {
assert(pos);
//pos->prev pos pos->next
pos->next->prev = pos->prev;
pos->prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}5.删除元素
头删
void LTPopFront(LTNode* phead) {
assert(phead);
assert(phead->next != phead);
LTNode* del = phead->next;
LTNode* next = del->next;
//phead del next
next->prev = phead;
phead->next = next;
free(del);
del = NULL;
}尾删
void LTPopBack(LTNode* phead) {
assert(phead);
//链表为空：只有一个哨兵位节点
assert(phead->next != phead);
LTNode* del = phead->prev;
LTNode* prev = del->prev;
prev->next = phead;
phead->prev = prev;
free(del);
del = NULL;
}任意位置删除
void LTErase(LTNode* pos) {
assert(pos);
//pos->prev pos pos->next
pos->next->prev = pos->prev;
pos->prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}6.修改元素
void DeleteNode(LTNode** pHead, LTNode* toBeDeleted) {
if (pHead == NULL || toBeDeleted == NULL) {
return;
}
LTNode* head = *pHead;
// 要删除的节点是头节点
if (head == toBeDeleted) {
*pHead = toBeDeleted->next;
}
// 调整前驱节点的next指针
if (toBeDeleted->prev != NULL) {
toBeDeleted->prev->next = toBeDeleted->next;
}
// 调整后继节点的prev指针
if (toBeDeleted->next != NULL) {
toBeDeleted->next->prev = toBeDeleted->prev;
}
free(toBeDeleted);
}
7.查找元素
LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x) {
assert(phead);
LTNode* pcur = phead->next;
while (pcur != phead)
{
if (pcur->data == x) {
return pcur;
}
pcur = pcur->next;
}
return NULL;
}8.销毁链表
void LTDesTroy(LTNode* phead) {
//哨兵位不能为空
assert(phead);
LTNode* pcur = phead->next;
while (pcur != phead)
{
LTNode* next = pcur->next;
free(pcur);
pcur = next;
}
//链表中只有一个哨兵位
free(phead);
phead = NULL;
}这是博主年前的最后一篇文章哦，年后再继续更新，年后会开启新的刷题专栏！
还有不到不到一周就过年喽！祝大家新的一年财源滚滚，学习进步，身体健康，咱们明年见！
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