单链表(建立、插入、删除、打印)

单向链表创建

链表是动态分配存储空间的链式存储结构。

 

其包括一个“头指针”变量,其中第0个结点称为整个链表的头结点,头结点中存放一个地址,该地址指向一个元素,头结点一般不存放具体数据,只是存放第一个结点的地址。

链表中每一个元素称为“结点”,每个结点都由两部分组成:存放数据元素的数据域和存储直接后继存储位置的指针域。指针域中存储的即是链表的下一个结点存储位置,是一个指针。多个结点链接成一个链表。

最后一个结点的指针域设置为空(NULL),作为链表的结束标志,表示它没有后继结点。

使用结构体变量作为链表中的结点,因为结构体变量成员可以是数值类型,字符类型,数组类型,也可以是指针类型,这样就可以使用指针类型成员来存放下一个结点的地址,使其它类型成员存放数据信息。

 

当一个序列中只含有指向它的后继结点的链接时,就称该链表为单链表。

       单链表的示意图如下:

 《单链表(建立、插入、删除、打印)》

Head指针为单链表的头指针,单链表L:L既是单链表的名字,也是其头指针。链表中的最后一个结点的指针域定义为空指针(NULL)。

在创建列表时要动态为链表分配空间,C语言的库函数提供了几种函数实现动态开辟存储单元。

malloc()函数实现动态开辟存储单元:

      malloc函数原型为:void *malloc(unsigned int size);

      其作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间,函数返回值是一个指向分配域起始地址的指针(类型为void)。如果分配空间失败(如,内存空间不足),则返回空间指针(NULL)

 

1.单链表的初始化,即建立一个空链表。

  //不带头结点的单链表的初始化
  void LinkedListInit1(LinkedList L)
  {
    L=NULL;
  }
  //带头结点的单链表的初始化
  void LinkedListInit2(LinkedList L)
  {
    L=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
    if(L==NULL)
    {
      printf("申请空间失败!");
      exit(0);
    }
    L->next=NULL;
  }

 2.单链表的求表长操作

单链表的求表长操作需要设定当前指针p和一个计数器j,初始时p指向链表中的第一个结点,p每向下移动一个结点时,j就加1,直到到达p链表的尾部。带头结点的链表,链表长度不包括头结点。

 

  //带头结点的单链表求表长
  int LinkedListLength(LinkedList L)
  {
    LNode *p;            //p需要声明为LNode类型
    p=L->next;
    int j=0;
    while(p!=NULL)
    {
      j++;
      p=p->next;         //将p向下移动一个结点
    }
    return j;
  }

3.单链表获取第i个结点元素的操作

设定p为当前结点,初始时p指向链表的第一个结点,然后向下移动i,此时p所指向的元素就是需要查找的第i个结点元素。

  //带头结点的单链表取元素操作
  LinkedList LinkedListGetINode(LinkedList L, int i)
  {
    LNode *p;
    p=L->next;
    int j=1;
    while((p!=NULL)&&(j<i))
    {
      p=p->next;
      j++;
    }
    return p;
  }

4.单链表的定位操作

    查找元素e第一次出现的位置。从链表的第一个结点开始,判断当前结点的值是否等于e,等于则返回该结点的指针,否则继续向后查找,直至到达链表的最后。

  //带头结点的单链表定位操作
  LNode LinkedListLocateE(LinkedList L, ElemType e)
  {
    LNode *p;
    p=L->next;
    while((p!=NULL)&&(p->data!=e))
    {
      p=p->next;
    }
    return p;
  }

  5.单链表的插入操作

    在结点p之前插入一个新的结点q:对于不带头结点的单链表,结点p的位置有所不同,插入操作有以下两种情况:  

    1)在链表的表头插入:

     (1)创建一个新的结点q。

     (2)将此结点的数据域赋值为e,并将它的next指针指向第一个结点,即L。

     (3)将L修改为指向新的结点q。        

    操作示意图如下:

《单链表(建立、插入、删除、打印)》
 2)在链表的中间插入
       (1)创建一个新的结点q。
       (2)将此结点的数据域赋值为e,并将它的next指针指向p。
       (3)查找到p的前驱结点pre。
       (4)将pre的next指针指向新创建的结点q。
      操作示意图如下:

《单链表(建立、插入、删除、打印)》

    //不带头结点的单链表的插入操作
    void LinkedListInertQE1(LinkedList L, LinkedList p, ElemType e)
    {
      q=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));        //创建一个新的结点q
      if(q==NULL)
      {
        printf("申请空间失败!");
        exit(0);
      }
      q->data=e;

      if(p==L)   //在表头插入
      {
        q->next=L;
        L=q;
      }
      else      //在表的中间进行插入
      {
        pre=L;
        while((pre!=NULL)&&(pre->next!=p))           //寻找p的前驱
           pre=pre->next;

        q->next=pre->next;
        pre->next=q;
      }
    }

    //带头结点的单链表的插入操作
    void LinkedListInertQE2(LinkedList L, LinkedList p, ElemType e)
    {
      q=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));        //创建一个新的结点q
      if(q==NULL)
      {
        printf("申请空间失败!");
        exit(0);
      }
      q->data=e;

      //插入新的结点
      pre=L;
      while((pre!=NULL)&&(pre->next!=p))           //寻找p的前驱
        pre=pre->next;

      q->next=pre->next;
      pre->next=q;
    }

 6.单链表的删除操作

   删除链表中的某个元素e,如果e在链表中出现不止一次,将删除第一次出现的e,否则什么也不做。 用p找到元素e所在的结点:      

     1)p是链表中的第一个结点            

        (1)将L指向p->next。            

        (2)释放p。          

    示意图如下:

《单链表(建立、插入、删除、打印)》

 2)p是链表中的其他结点
         (1)找到p的前驱结点pre。
         (2)将pre->next指向p->next。
         (3)释放p。
      示意图如下:

《单链表(建立、插入、删除、打印)》

 

 

     //不带头结点的单链表的删除操作
     void LinkedListDeleteQE1(LinkedList L, LinkedList p, ElemType e)
     {
        pre=L;
        while((pre!=NULL)&&(pre->next->data!=e))      //查找元素e的前驱
            pre=pre->next;
        p=pre->next;

        if(p!=NULL)                //找到需要删除的结点
        {
          if(p==L)                 //删除的是第一个结点
            L=p->next;
          else                     //删除的是其他结点
            pre->next=p->next;
          free(p);
        }
     }
     //带头结点的单链表的删除操作
     void LinkedListDeleteQE2(LinkedList L, LinkedList p, ElemType e)
     {
        pre=L;
        while((pre!=NULL)&&(pre->next->data!=e))      //查找元素e的前驱
            pre=pre->next;
        p=pre->next;

        if(p!=NULL)                //找到需要删除的结点
        {
          pre->next=p->next;
          free(p);
        }
     }

 7.单链表的创建操作

    单链表的创建方法有两种:头插法和尾插法。        

    头插法是将新增结点插入第一个结点之前,示意图如下:

 

                                          《单链表(建立、插入、删除、打印)》        

       尾插法是将新增结点插入最后一个结点之后,示意图如下:

                                                       《单链表(建立、插入、删除、打印)》

 

    //用头插法创建带头结点的单链表
    void LinkedListCreateHeadL(LinkedList L, ElemType a[n])
    {
      L=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
      if(L==NULL)
      {
        printf("申请空间失败!");
        exit(0);
      }
      L->next=NULL;

      for(i=0; i<n; i++)
      {
        p=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
        if(p==NULL)
        {
          printf("申请空间失败!");
          exit(0);
        }

        p->data=a[i];
        p->next=L->next;
        L->next=p;
      }
    }
    //用尾插法创建带头结点的单链表
    void LinkedListCreateTailL(LinkedList L, ElemType a[n])
    {
      L=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
      if(L==NULL)
      {
        printf("申请空间失败!");
        exit(0);
      }
      L->next=NULL;
      tail=L;         //设置尾指针,方便插入

      for(j=0; j<n; j++)
      {
        p=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
        if(p==NULL)
        {
          printf("申请空间失败!");
          exit(0);
        }

        p->data=a[j];
        p->next=NULL;
        tail->next=p;
        tail=p;
      }
    }

8.单链表的合并操作

      首先设置3个指针pa、pb、pc, pa和pb分别指向链表La与Lb的当前待比较插入结点,pc指向链表Lc的最后一个结点。当pa->data≤pb->data时,将pa所指的结点插入到pc后面,否则就将pb所指的结点插入到pc后面。最后,当有一个表合并完,将另一个表剩余的结点全插入到pc。

    //带头结点的单链表合并操作
    void LinkedListMergeLaLb(LinkedList La, LinkedList Lb, LinkedList Lc)
    {
      pa=La->next;
      pb=Lb->next;
      Lc=La;          //借用表La的头结点作为表Lc的头结点
      pc=Lc;

      while((pa!=NULL)&&(pb!=NULL))
      {
        if(pa->data<=pb->data)
        {
          pc->next=pa;
          pc=pa;
          pa=pa->next;
        }
        else
        {
          pc->next=pb;
          pc=pb;
          pb=pb->next;
        }
      }
      if(pa!=NULL)
        pc=pa->next;
      else
        pc=pb->next;

      free(pb);    //将Lb的表头结点释放
    }

 

代码如下:

/*—————————————————————————–
时间:2011年9月28日

文件功能:实现了动态建立一个学生信息的链表包括链表的
创建、插入、删除、和打印输出学生信息包括姓名和分数
本链表是带有头结点的,头结点的内容为空内容
—————————————————————————–*/

 

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>

/*-------------------------结构体定义部分------------------------------*/
struct Node
{
 char name[10];
 int score;
 struct Node *next;
};

typedef struct Node ListNode;
/*----------------------------函数声明部分------------------------------*/


/*---------------------------函数实现部分-------------------------------*/
/*-----------------------------创建链表---------------------------------*/
/*在链表的末端插入新的节点,建立链表*/
ListNode *CreateList(int n)
{
 ListNode *head;//指向头结点指针
 ListNode *p,*pre;
 int i;
 head=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));//为头节点分配内存空间
 head->next=NULL;//将头结点的指针域清空
 pre=head;//先将头结点首地址赋给中间变量pre
 for(i=1;i<=n;i++)//通过for循环不断加入新的结点
  {
   printf("input name of the %d student:",i);//打印出第几个人的名字
   p=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));//为要插入的节点分配
   //内存空间p指向新插入结点的首地址
   scanf("%s",&p->name);//输入姓名
   printf("input score of the %d student:",i);
   scanf("%d",&p->score);//输入分数
   pre->next=p;//将p指向新结点插入链表也就是头结点指针域指向
   //下个结点
   //第一个结点就是p指向的,因为头结点内容为空
   pre=p;//这个起着指向下一个结点的作用
  }
 p->next=NULL;//最后将最后一个结点的指针域清空了
 return head;//返回这个链表的首地址
}
/*-------------------------输出链表-----------------------------------*/
void PrintList(ListNode *h)
{
 ListNode *p;
 p=h->next;
 while(p)
  {
   printf("%s,%d",p->name,p->score);
   p=p->next;
   printf("\n");
  }
}
/*----------------------插入链表结点--------------------------*/
/*--------------------------------------------------------------------
函数名称:InsertList(ListNode *h,int i,char name[],int e,int n)
函数功能:插入链表结点
入口参数: h: 头结点地址 i:插入到第几个结点 name:插入
结点的姓名 e:插入结点的分数 n:
链表中结点的个数
除下头结点外的个数

出口参数:
--------------------------------------------------------------------*/
void InsertList(ListNode *h,int i,char name[],int e,int n)
{
 ListNode *q,*p;//先定义2个指向一个结点的指针
 int j;
 if(i<1 || i>n+1)
  printf("Error! Please input again.\n");
 else
  {
   j=0;
   p=h;//将指针p指向要链表的头结点
   while(j<i-1)
    {
     p=p->next;
     j++;
    }
   q=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));/*为要插入的
   结点分配内存空间*/
    
   //----赋值操作--------- 
   strcpy(q->name,name); //将名字拷到要插入的节点内
   q->score=e; //将要插入的节点中分数赋值

   //调整指针域
   
   q->next = p->next; /*这个是将新插入的结点指针域指向
   上一个结点指针域指向的结点地址即为p->next*/
    
   p->next=q;/*将要插入结点位置前面的结点指针域
   指向现在插入的结点首地址*/
  }
}

/*--------------------------------------------------------------------
函数名称:DeleteList(ListNode *h, int i, int n)
函数功能:删除链表结点
入口参数: h: 头结点地址 i:要删除的结点所在位置
n:
链表中结点的个数除下头结点外的个数

出口参数:
--------------------------------------------------------------------*/
void DeleteList(ListNode *h, int i, int n)
{
 ListNode *p,*q;//首先定义2个指向结点型结构体的指针
 int j;
 char name[10];
 int score;
 if(i<1 || i>n)//如果位置超出了1和n的范围的话则打印出错误信息
  printf("Error! Please input again.\n");
 else//没有超出除头结点外的1到n 的范围的话那么执行删除操作
  {
   j=0;
   p=h;//将指针指向链表的头结点首地址
   while(j<i-1)
    {
     p=p->next;
     j++;
    }
   q=p->next; /*q指向要删除的位置之前的那个结点指针域指向的
   地址q指向的结点就是要删除的结点*/
    
   p->next=q->next;/*这个就是将要删除的结点的前面那个结点
   的指针域指向要删除的结点指针域中存放的下个结点的
   首地址从而实现了删除第i个结点的作用*/

   strcpy(name,q->name);
   score=q->score;
   
   free(q);//释放q指向的结点
   printf("name=%s,score=%d\n",name,score);
  }
}

/*--------------------------主函数-------------------------------*/
void main()
{
 ListNode *h;//h指向结构体NODE
 int i = 1, n, score;
 char name [10];

 while ( i )
  {
   /*输入提示信息*/
   printf("1--建立新的链表\n");
   printf("2--添加元素\n");
   printf("3--删除元素\n");
   printf("4--输出当前表中的元素\n");
   printf("0--退出\n");

   scanf("%d",&i);
   switch(i)
    {
     case 1:
      printf("n=");   /*输入创建链表结点的个数*/
      scanf("%d",&n);
      h=CreateList(n);/*创建链表*/
      printf("list elements is : \n");
      PrintList(h);
      break;

     case 2:
      printf("input the position. of insert element:");
      scanf("%d",&i);
      printf("input name of the student:");
      scanf("%s",name);
      printf("input score of the student:");
      scanf("%d",&score);
      InsertList(h,i,name,score,n);
      printf("list elements is:\n");
      PrintList(h);
      break;

     case 3:
      printf("input the position of delete element:");
      scanf("%d",&i);
      DeleteList(h,i,name,score,n);
      printf("list elements in : \n");
      PrintList(h);
      break;

     case 4:
      printf("list element is : \n");
      PrintList(h);
      break;
     case 0:
      return;
      break;
     default:
      printf("ERROR!Try again!\n");
    }
  }
}

 

 

 

    原文作者:泡面小王子
    原文地址: https://www.cnblogs.com/wft1990/p/6718623.html
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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