【二】线性表的链式存储结构

最新推荐文章于 2024-11-12 23:45:07 发布

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#数据 #结构 #链表 #线性表 #链式存储

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本文介绍了链式存储的概念，包括链表的基本结构、表头结点、数据结点和尾结点，并提供了插入、删除和获取元素的具体实现。还附带了完整的源代码供读者参考。

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1、链式存储定义

为了表示每个数据元素与其直接后继元素之间的逻辑关系，每个元素除了存储本身的信息外，还需要存储指示其直接后继的信息。

这里写图片描述

2、链式存储逻辑结构
n个结点链接成一个链式线性表的结构叫做链表，
当每个结点中只包含一个指针域时，叫做单链表。

这里写图片描述

3、链表的基本概念
表头结点
链表中的第一个结点，包含指向第一个数据元素的指针以及
链表自身的一些信息；
数据结点
链表中代表数据元素的结点，包含指向下一个数据元素的指
针和数据元素的信息；
尾结点
链表中的最后一个数据结点，其下一元素指针为空，表示无
后继元素；

4、单链表示例图
这里写图片描述

5、表头结点、数据结点在C中的实现

表头结点：

/*
LinklistNode 为一个结构体，里面只包含一个指针，用于指向下一个元素
*/
typedef struct _struct_linklist
{
  LinklistNode header;
  int length;
}TLinklist;

/*LinklistNode 定义*/
typedef struct _struct_linklistnode LinklistNode;
struct _struct_linklistnode
{
  LinklistNode *next;
};

数据结点：

typedef struct _struct_value
{
/*LinklistNode 结点用于保存下一个元素地址信息*/
  LinklistNode node;
  int value;
}Value;

6、插入元素操作

/*
该方法用于向一个线性表list的pos位置处插入新元素node
返回值为1表示插入成功，0表示插入失败
pos表示插入的位置，从0开始计数
*/
int List_Insert(Linklist* list, LinklistNode* node, int pos)
{
  int iret = 1;
  TLinklist *tlist = (TLinklist*)list;
  iret = iret && (list != NULL) && (node != NULL) && (pos >= 0);
  if(iret)
  {
  /*
  判断插入的位置是否已经大于了当前链表长度，如果是，则修正插入位置为链表最后
  可用本代码替换：pos = pos > tlist->length ? tlist->length:pos;
  */
    if(pos > tlist->length)
    {
      pos = tlist->length;
    }
    /*current 指向了头结点的LinklistNode 成员*/
    LinklistNode *current = (LinklistNode*)tlist;
    for(int i = 0; (i<pos) && (current->next != NULL); i++)
    {
      current = current->next;
    }
    //插入元素
    node->next = current->next;
    current->next = node;
    //改变链表长度
    tlist->length++;
  }
  return iret;
}

7、删除元素操作

/*
该方法用于删除一个线性表list的pos位置处的元素
返回值为被删除的元素，NULL表示删除失败
*/
LinklistNode* List_Delete(Linklist* list, int pos)
{
  LinklistNode *node = NULL;
  TLinklist *tlist = (TLinklist*)list;
  if(tlist != NULL)
  {
  /*确保要删除的位置合法*/
    if((pos>=0)&&(pos < tlist->length))
    {
    /*current指向了头结点的LinklistNode成员*/
      LinklistNode *current = (LinklistNode*)tlist;
      for(int i = 0; (i<pos)&&(current->next != NULL);i++)
      {
        current = current->next;
      }
      /*删除元素*/
      node = current->next;
      current->next = node->next;
      /*改变被删除元素的next指针值*/
      node->next = NULL;
      //改变元素个数
      tlist->length--;
    }
  }
  return node;
}

8、获取元素操作

/*
该方法用于获取一个线性表list的pos位置处的元素
返回值为pos位置处的元素，NULL表示获取失败
*/
LinklistNode* List_Get(Linklist* list, int pos)
{
  LinklistNode *node = NULL;
  TLinklist *tlist = (TLinklist*)list;
  if(tlist != NULL)
  {
    /*判断位置是否合法*/
    if((pos>=0) && (pos < tlist->length))
    {
    /*node指向了头结点的LinklistNode成员*/
       node = (LinklistNode*)tlist;
    /*当移动pos-1次后，node指向了要获取结点的前一个结点，而实际要获取的结点是当前结点的next，所以这里循环条件设置为i<=pos
    */
      for(int i = 0; (i <= pos) &&(node->next != NULL);i++)
      {
        node = node->next;
      }
    }
  }
  return node;
}