怎么做便民信息网站,网上免费个人网站,经典网站,wordpress标签管理插件文章目录 前言引入1、链表定义及结构链表的分类3、单向不带头链表实现实现完整代码 4、带头双向循环链表实现实现完整代码 前言 引入 在上一篇文章中#xff0c;我们认识了顺序表#xff0c;但是在许多情况中#xff0c;顺序表在处理一些事件时还存在许多问题#xff0c;比… 文章目录 前言引入1、链表定义及结构链表的分类3、单向不带头链表实现实现完整代码 4、带头双向循环链表实现实现完整代码 前言 引入 在上一篇文章中我们认识了顺序表但是在许多情况中顺序表在处理一些事件时还存在许多问题比如 1.头插、头删或者在中部的插入或删除需要移动大量的元素时间复杂度过高。 2.增容需要申请新空间拷贝数据释放旧空间会有不小的消耗。 3.增容一般是呈2倍的增长势必会有一定的空间浪费。例如当前容量为50满了以后增容到 200我们再继续插入了5个数据后面没有数据插入了那么就浪费了45个数据空间。 为了解决这些问题我们提出了如下结构,链表。 1、链表定义及结构 概念链表是一种物理存储结构上非连续、非顺序的存储结构数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的 。 结构列表中存在数据域与指针域数据域用于存放该地区的值指针域用于存放指向的下一个目标的地址。 typedef int SLTDataType;//single list typedef struct SListNode {//数据域与指针域SLTDataType data;struct SListNode* next; }SLTNode;上面就是常见的单链表的结构 1.链表在逻辑上连续在物理上不连续 2.每一个新的区域都是动态申请出来的申请出的区域可以连续也可以不连续 链表的分类 1.单向和双向链表 2.带头和不带头 3.循环或非循环 虽然链表的分类有很多但在实际情况中我们并不是都用的比较常用的链表就是无头单向链表与带头双向循环链表。 无头单向链表 带头双向循环链表 以下我们就来实现一下这两个链表 3、单向不带头链表实现 实现 1结构定义单向不带头链表分为指针域和数据域。其中指针域存放下一个位置的地址数据域存放当前位置的值。 typedef int SLTDataType;//single list typedef struct SListNode {//数据域与指针域SLTDataType data;struct SListNode* next; }SLTNode;2尾插 //尾插 void SListPushBack(SLTNode** pphead,SLTDataType x) {SLTNode* newNode CreatNode(x);//指针未指向任何位置表明链表中还没有值if (*pphead NULL) {*pphead newNode;}else {//新建一个临时节点用于寻找最后一个节点SLTNode* cur *pphead;//找最后一个节点(尾节点指向NULL位置)while (cur-next ! NULL) {cur cur-next;}//尾节点指针域存放新节点地址cur-next newNode;}}3头插 //头插 void SListPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x) {SLTNode* newNode CreatNode(x);//让新节点指针域指向当前首节点newNode-next *pphead;//新插入的节点变为了首节点*pphead newNode; }4尾删 //尾删 void SListPopBack(SLTNode** pphead) {//表里面没有值assert(*pphead);//表中只有一个值if ((*pphead)-next NULL) {free(*pphead);*pphead NULL;}//表中有一个或者一个以上的值else {SLTNode* cur *pphead;SLTNode* prev NULL;//找到尾节点和前一个节点while (cur-next ! NULL) {prev cur;cur cur-next;}free(cur);cur NULL;prev-next NULL;} }5头删 //头删 void SListPopFront(SLTNode** pphead) {assert(*pphead);//建立一个临时节点存储当前首节点指针域指向的地址即第二个节点的地址SLTNode* cur (*pphead)-next;//释放当前首节点的值free(*pphead);*pphead NULL;//为首节点赋上第二个节点的值*pphead cur;}6在位置前插入 //在pos前插入 void SListInsert(SLTNode** pphead,SLTNode* pos,SLTDataType x) {//pos位置就是首结点就转换为头插if (pos *pphead) {SListPushFront(pphead,x);}//pos位置是其他的节点else {SLTNode* newNode CreatNode(x);SLTNode* prev *pphead;while (prev-next ! pos) {prev prev-next;}//将前一个的指针域指向插入的值的地址:newNodeprev-next newNode;//将新的值指针域指向pos位置newNode-next pos;}}7在位置后插入 //在pos后插入 void SListInsertAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) {//建立一个新的节点SLTNode* newNode CreatNode(x);//建立一个临时变量存储pos后面的节点SLTNode* after pos-next;//让pos指向新节点pos-next newNode;//让新节点指向刚刚pos后面的节点newNode-next after;}8删除位置的值 //删除pos位置的值 void SListErase(SLTNode** pphead,SLTNode* pos) {//pos位置与首节点重合转换为头删if (pos *pphead) {SListPopFront(pphead);}else {SLTNode* prev *pphead;//找pos的前一个位置while (prev-next ! pos) {prev prev-next;}//将前一个值指向pos的后一个值prev-next pos-next;free(pos);pos NULL;}}9删除位置后的值 //删除pos后面的值 void SListEraseAfter(SLTNode** pphead,SLTNode* pos) {//建立一个临时变量存储pos后两位的位置SLTNode* after pos-next-next;free(pos-next);pos-next NULL;//让pos指向刚刚后两位的位置pos-next after;}10按值查找 //按值查找 SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType x) {SLTNode* cur phead;while (cur) {if (cur-data x) {return cur;}cur cur-next;}return NULL; } 11修改 //修改 void SListModify(SLTNode** pphead, SLTNode* pos,SLTDataType x) {pos-data x; } 12保存 //保存 void SListSave(SLTNode* pphead) {FILE* pf fopen(SListNode.txt,wb);if (pphead NULL) {fclose(pf);pf NULL;}else {SLTNode* cur pphead;while (cur ! NULL) {fwrite(cur,sizeof(SLTDataType),1,pf);cur cur-next;}}}13打印 //打印 void SListPrint(SLTNode* phead) {SLTNode* cur phead;if (cur NULL) {//如果链表中无元素则cur NULL,不进入循环printf(NULL\n);}else {//一直遍历到最后一个位置:尾节点指向的NULL位置while (cur ! NULL) {//打印数据printf(%d , cur-data);//根据指针跳转到下一个位置cur cur-next;}printf(\n);} }14清空 //清空 void SListClear(SLTNode** pphead) {assert(*pphead);//清空链表链表之后还要使用所以我们只将首位置置为NULL不释放//这里从第二个位置开始释放SLTNode* cur (*pphead)-next;SLTNode* after NULL;while (cur ! NULL) {//先记录下一个节点的位置after cur-next;//释放当前节点free(cur);cur NULL;cur after;}//清空链表链表之后还要使用所以我们只将首位置置为NULL不释放*pphead NULL; }15销毁 //销毁 void SListDestroy(SLTNode** pphead) {assert(*pphead);//销毁链表链表之后不能使用了所以将首位置也一并释放SLTNode* cur *pphead;SLTNode* after NULL;while (cur ! NULL) {//先记录下一个节点的位置after cur-next;//释放当前节点free(cur);cur NULL;cur after;} }完整代码 1)SListNode.h #pragma once#includestdio.h #includeassert.h #includestdlib.htypedef int SLTDataType;//single list typedef struct SListNode {//数据域与指针域SLTDataType data;struct SListNode* next; }SLTNode;//打印 void SListPrint(SLTNode* phead);//头插 void SListPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);//尾插 void SListPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);//头删 void SListPopFront(SLTNode** pphead);//尾删 void SListPopBack(SLTNode** pphead);//按值查找 SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);//在pos前插入 void SListInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);//在pos后插入 void SListInsertAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);//删除pos位置的值 void SListErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);//删除pos后面的值 void SListEraseAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);//修改 void SListModify(SLTNode **pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);//保存 void SListSave(SLTNode* pphead);//清空 void SListClear(SLTNode** pphead);//销毁 void SListDestroy(SLTNode** pphead);2SListNode.c #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#includeSListNode.h//打印 void SListPrint(SLTNode* phead) {SLTNode* cur phead;if (cur NULL) {//如果链表中无元素则cur NULL,不进入循环printf(NULL\n);}else {//一直遍历到最后一个位置:尾节点指向的NULL位置while (cur ! NULL) {//打印数据printf(%d , cur-data);//根据指针跳转到下一个位置cur cur-next;}printf(\n);} }//建立一个新的可以长久储存的节点 SLTNode* CreatNode(SLTDataType x) {SLTNode* newnode (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));if (newnode NULL) {perror(malloc);return NULL;}newnode-data x;newnode-next NULL;return newnode; }//尾插 void SListPushBack(SLTNode** pphead,SLTDataType x) {SLTNode* newNode CreatNode(x);//指针未指向任何位置表明链表中还没有值if (*pphead NULL) {*pphead newNode;}else {//新建一个临时节点用于寻找最后一个节点SLTNode* cur *pphead;//找最后一个节点(尾节点指向NULL位置)while (cur-next ! NULL) {cur cur-next;}//尾节点指针域存放新节点地址cur-next newNode;}}//头插 void SListPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x) {SLTNode* newNode CreatNode(x);//让新节点指针域指向当前首节点newNode-next *pphead;//新插入的节点变为了首节点*pphead newNode; }//头删 void SListPopFront(SLTNode** pphead) {assert(*pphead);//建立一个临时节点存储当前首节点指针域指向的地址即第二个节点的地址SLTNode* cur (*pphead)-next;//释放当前首节点的值free(*pphead);*pphead NULL;//为首节点赋上第二个节点的值*pphead cur;}//尾删 void SListPopBack(SLTNode** pphead) {//表里面没有值assert(*pphead);//表中只有一个值if ((*pphead)-next NULL) {free(*pphead);*pphead NULL;}//表中有一个或者一个以上的值else {SLTNode* cur *pphead;SLTNode* prev NULL;//找到尾节点和前一个节点while (cur-next ! NULL) {prev cur;cur cur-next;}free(cur);cur NULL;prev-next NULL;} }//按值查找 SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType x) {SLTNode* cur phead;while (cur) {if (cur-data x) {return cur;}cur cur-next;}return NULL; }//在pos前插入 void SListInsert(SLTNode** pphead,SLTNode* pos,SLTDataType x) {//pos位置就是首结点就转换为头插if (pos *pphead) {SListPushFront(pphead,x);}//pos位置是其他的节点else {SLTNode* newNode CreatNode(x);SLTNode* prev *pphead;while (prev-next ! pos) {prev prev-next;}//将前一个的指针域指向插入的值的地址:newNodeprev-next newNode;//将新的值指针域指向pos位置newNode-next pos;}}//在pos后插入 void SListInsertAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) {//建立一个新的节点SLTNode* newNode CreatNode(x);//建立一个临时变量存储pos后面的节点SLTNode* after pos-next;//让pos指向新节点pos-next newNode;//让新节点指向刚刚pos后面的节点newNode-next after;}//删除pos位置的值 void SListErase(SLTNode** pphead,SLTNode* pos) {//pos位置与首节点重合转换为头删if (pos *pphead) {SListPopFront(pphead);}else {SLTNode* prev *pphead;//找pos的前一个位置while (prev-next ! pos) {prev prev-next;}//将前一个值指向pos的后一个值prev-next pos-next;free(pos);pos NULL;}}//删除pos后面的值 void SListEraseAfter(SLTNode** pphead,SLTNode* pos) {//建立一个临时变量存储pos后两位的位置SLTNode* after pos-next-next;free(pos-next);pos-next NULL;//让pos指向刚刚后两位的位置pos-next after;}//修改 void SListModify(SLTNode** pphead, SLTNode* pos,SLTDataType x) {pos-data x; }//保存 void SListSave(SLTNode* pphead) {FILE* pf fopen(SListNode.txt,wb);if (pphead NULL) {fclose(pf);pf NULL;}else {SLTNode* cur pphead;while (cur ! NULL) {fwrite(cur,sizeof(SLTDataType),1,pf);cur cur-next;}}}//清空 void SListClear(SLTNode** pphead) {assert(*pphead);//清空链表链表之后还要使用所以我们只将首位置置为NULL不释放//这里从第二个位置开始释放SLTNode* cur (*pphead)-next;SLTNode* after NULL;while (cur ! NULL) {//先记录下一个节点的位置after cur-next;//释放当前节点free(cur);cur NULL;cur after;}//清空链表链表之后还要使用所以我们只将首位置置为NULL不释放*pphead NULL; }//销毁 void SListDestroy(SLTNode** pphead) {assert(*pphead);//销毁链表链表之后不能使用了所以将首位置也一并释放SLTNode* cur *pphead;SLTNode* after NULL;while (cur ! NULL) {//先记录下一个节点的位置after cur-next;//释放当前节点free(cur);cur NULL;cur after;} } 3)Test.c #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #includeSListNode.hvoid menu() {printf(*******************************\n);printf(***1、头插 2、尾插 ***\n);printf(***3、头删 4、尾删 ***\n);printf(***5、打印 6、按值查找 ***\n);printf(***7、前插 8、后插 ***\n);printf(***9、删除 10、后删 ***\n);printf(***11、修改 12、保存 ***\n);printf(***13、清空 14、销毁 ***\n);printf(***-1、退出 ***\n);printf(*******************************\n); }enum {PushFront 1,PushBack,PopFront,PopBack,Print,FindByValue,Insert,InsertAfter,Erase,EraseAfter,Modify,Save,Clear,Destroy,Exit -1 };int main() {SLTNode* s NULL;SLTDataType x;SLTNode* pos;int input 0;do {menu();printf(请输入你想进行的操作);scanf(%d, input);switch (input) {case PushFront:printf(请输入你要插入的数据以-1结束\n);do {scanf(%d, x);if (x ! -1){SListPushFront(s,x);}} while (x ! -1);break;case PushBack:printf(请输入你要插入的数据以-1结束\n);do {scanf(%d, x);if (x ! -1){SListPushBack(s,x);}} while (x ! -1);break;case PopFront:SListPopFront(s);break;case PopBack:SListPopBack(s);break;case Print:SListPrint(s);break;case FindByValue:printf(请输入你想要查找的值);scanf(%d, x);pos SListFind(s,x);if (pos NULL) {printf(链表中没有这个值\n);}else {printf(找到了\n);}break;case Insert:printf(请输入你想要在哪个值前插入);scanf(%d, x);pos SListFind(s,x);printf(请输入你想要插入的值);scanf(%d, x);if (pos NULL) {printf(链表中没有这个值请检查你输入的值是否正确\n);}else {SListInsert(s, pos, x);}break;case InsertAfter:printf(请输入你想要在哪个值后插入);scanf(%d, x);pos SListFind(s, x);printf(请输入你想要插入的值);scanf(%d, x);if (pos NULL) {printf(链表中没有这个值请检查你输入的值是否正确\n);}else {SListInsertAfter(s, pos, x);}break;case Erase:printf(请输入你想要删除的值);scanf(%d, x);pos SListFind(s, x);if (pos NULL) {printf(链表中没有这个值请检查你输入的值是否正确\n);}else {SListErase(s, pos);}break;case EraseAfter:printf(请输入你想要删除哪个值之后的值);scanf(%d, x);pos SListFind(s, x);if (pos NULL) {printf(链表中没有这个值请检查你输入的值是否正确\n);}else if (pos-next NULL) {printf(这个值后已经没有值了无法进行删除请检查你输入的值是否正确\n);}else {SListEraseAfter(s, pos);}break;case Modify:printf(请输入你想要修改的值);scanf(%d, x);pos SListFind(s, x);printf(请输入修改后的值);scanf(%d, x);if (pos NULL) {printf(链表中没有这个值请检查你输入的值是否正确\n);}else {SListModify(s, pos, x);}break;case Save:SListSave(s);break;case Clear:SListClear(s);break;case Destroy:SListDestroy(s);break;case Exit:break;default:printf(输入值错误请重新输入\n);}} while (input ! Exit);return 0; } 4、带头双向循环链表实现 实现 1结构定义带头双向循环链表分为数据域、前指针域和后指针域。其中前指针域存放前一个位置的地址后指针域存放后一个位置的地址。 typedef int LTDataType;typedef struct ListNode {struct ListNode* next;struct ListNode* prev;LTDataType val; }ListNode;2初始化头结点创建一个头节点。前后指针域都指向自己数据域不做处理。 //初始化创建头结点 ListNode* ListInit() {ListNode* phead ListCreate(0);//前指针域phead-next phead;//后指针域phead-prev phead;return phead; }3插入 //创建新节点 ListNode* ListCreate(LTDataType x) {//动态申请内存ListNode* newNode (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));if (newNode NULL) {perror(malloc);}//赋值newNode-val x;return newNode; }//按位置插入 void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x){assert(pos);//建立新节点ListNode* newNode ListCreate(x);//临时节点存储插入位置的前一个位置地址ListNode* prev pos-prev;//将新节点后指针域存储插入位置地址newNode-next pos;//将插入位置前指针域存储新节点位置pos-prev newNode;//插入位置前一个位置的后指针域存储新节点位置prev-next newNode;//将新节点前指针域存储插入位置前一个位置地址newNode-prev prev; }4删除 //按位置删除 void ListErase(ListNode* pos) {assert(pos);//创建临时节点存储插入位置前后节点地址ListNode* prev pos-prev;ListNode* next pos-next;//将前节点的后指针指向后节点prev-next next;//将后节点的前指针指向前节点next-prev prev;free(pos);pos NULL; }5头插 // 头插 void ListPushFront(ListNode* pHead, LTDataType x) {assert(pHead);ListInsert(pHead-next,x); }6尾插 // 尾插 void ListPushBack(ListNode* pHead, LTDataType x) {assert(pHead);ListInsert(pHead,x); }7头删 // 头删 void ListPopFront(ListNode* pHead) {assert(pHead);ListErase(pHead-next); }8尾删 // 尾删 void ListPopBack(ListNode* pHead) {assert(pHead);ListErase(pHead-prev); }9查找 //查找 ListNode* ListFind(ListNode* pHead, LTDataType x){assert(pHead);//新建临时节点作为首元素节点ListNode* tail pHead-next;while (tail ! pHead) {if (tail-val x) {return tail;}tail tail-next;}return NULL; }10打印 //打印 void ListPrint(ListNode* pHead) {assert(pHead);if (pHead-next pHead) {printf(表中无元素\n);return;}ListNode* tail pHead-next;while (tail ! pHead) {printf(%d ,tail-val);tail tail-next;}printf(\n); }11清空 //清空 void ListClear(ListNode* pHead) {assert(pHead);ListNode* tail pHead-next;//依次对各个空间进行释放while (tail ! pHead) {ListNode* next tail-next;free(tail);tail NULL;tail next;}//修改头结点前后指针域pHead-next tail;pHead-prev tail; }12销毁 //销毁 void ListDestory(ListNode* pHead) {assert(pHead);ListNode* tail pHead-next;//依次对各个空间进行释放while (tail ! pHead) {ListNode* next tail-next;free(tail);tail NULL;tail next;}//释放头结点free(pHead);pHead NULL; }完整代码 1ListNode.h #pragma once #includestdio.h #includestdlib.h #includeassert.htypedef int LTDataType;typedef struct ListNode {struct ListNode* next;struct ListNode* prev;LTDataType val; }ListNode;// 创建返回链表的头结点. ListNode* ListInit(); // 双向链表销毁 void ListDestory(ListNode* pHead); // 双向链表打印 void ListPrint(ListNode* pHead); // 双向链表尾插 void ListPushBack(ListNode* pHead, LTDataType x); // 双向链表尾删 void ListPopBack(ListNode* pHead); // 双向链表头插 void ListPushFront(ListNode* pHead, LTDataType x); // 双向链表头删 void ListPopFront(ListNode* pHead); // 双向链表查找 ListNode* ListFind(ListNode* pHead, LTDataType x); // 双向链表在pos的前面进行插入 void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x); // 双向链表删除pos位置的节点 void ListErase(ListNode* pos); //清空 void ListClear(ListNode* pHead); //打印 void ListPrint(ListNode* pHead); 2ListNode.c #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#includeListNode.h//创建新节点 ListNode* ListCreate(LTDataType x) {//动态申请内存ListNode* newNode (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));if (newNode NULL) {perror(malloc);}//赋值newNode-val x;return newNode; }//初始化创建头结点 ListNode* ListInit() {ListNode* phead ListCreate(0);//前指针域phead-next phead;//后指针域phead-prev phead;return phead; }//查找 ListNode* ListFind(ListNode* pHead, LTDataType x){assert(pHead);//新建临时节点作为首元素节点ListNode* tail pHead-next;while (tail ! pHead) {if (tail-val x) {return tail;}tail tail-next;}return NULL; }//按位置插入 void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x){assert(pos);//建立新节点ListNode* newNode ListCreate(x);//临时节点存储插入位置的前一个位置地址ListNode* prev pos-prev;//将新节点后指针域存储插入位置地址newNode-next pos;//将插入位置前指针域存储新节点位置pos-prev newNode;//插入位置前一个位置的后指针域存储新节点位置prev-next newNode;//将新节点前指针域存储插入位置前一个位置地址newNode-prev prev; }//按位置删除 void ListErase(ListNode* pos) {assert(pos);//创建临时节点存储插入位置前后节点地址ListNode* prev pos-prev;ListNode* next pos-next;//将前节点的后指针指向后节点prev-next next;//将后节点的前指针指向前节点next-prev prev;free(pos);pos NULL; }//打印 void ListPrint(ListNode* pHead) {assert(pHead);if (pHead-next pHead) {printf(表中无元素\n);return;}ListNode* tail pHead-next;while (tail ! pHead) {printf(%d ,tail-val);tail tail-next;}printf(\n); }//清空 void ListClear(ListNode* pHead) {assert(pHead);ListNode* tail pHead-next;//依次对各个空间进行释放while (tail ! pHead) {ListNode* next tail-next;free(tail);tail NULL;tail next;}//修改头结点前后指针域pHead-next tail;pHead-prev tail; }//销毁 void ListDestory(ListNode* pHead) {assert(pHead);ListNode* tail pHead-next;//依次对各个空间进行释放while (tail ! pHead) {ListNode* next tail-next;free(tail);tail NULL;tail next;}//释放头结点free(pHead);pHead NULL; }// 尾插 void ListPushBack(ListNode* pHead, LTDataType x) {assert(pHead);ListInsert(pHead,x); } // 尾删 void ListPopBack(ListNode* pHead) {assert(pHead);ListErase(pHead-prev); } // 头插 void ListPushFront(ListNode* pHead, LTDataType x) {assert(pHead);ListInsert(pHead-next,x); } // 头删 void ListPopFront(ListNode* pHead) {assert(pHead);ListErase(pHead-next); } 3Test.c #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#includeListNode.hvoid TestList1() {ListNode* plist ListInit();ListPushBack(plist, 1);ListPushBack(plist, 2);ListPushBack(plist, 3);ListPushBack(plist, 4);ListPrint(plist);ListPushFront(plist, 0);ListPushFront(plist, -1);ListPrint(plist);ListPopFront(plist);ListPopFront(plist);ListPopFront(plist);ListPrint(plist);ListPopBack(plist);ListPrint(plist);ListNode* pos ListFind(plist, 3);if (pos){// 查找附带着修改的作用pos-val * 10;printf(找到了并且节点的值乘以10\n);}else{printf(没有找到\n);}ListPrint(plist);ListInsert(pos, 300);ListPrint(plist);ListErase(pos);ListPrint(plist);ListClear(plist);ListPrint(plist);ListDestory(plist); }int main() {TestList1();return 0; }