数据结构与算法——单链表的使用

最新推荐文章于 2024-03-17 11:33:17 发布

JungleYeh

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文章标签：数据结构与算法链表单链表双向链表循环单链表

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/JungleYeh/article/details/84339067

本文详细介绍了单链表的存储结构，包括带头结点和不带头结点的情况，并展示了C语言实现单链表的各种操作，如查找、插入和删除。接着探讨了单链表的变形，包括循环单链表、带尾指针的循环单链表、双向链表以及静态链表，分析了它们各自的特点和应用场景。

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1. 单链表

用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素，其中其数据元素由一系列的结点构成。结点又包含数据域和指针域：

数据域 (数据元素) + 指针域 (指示后继元素存储位置) = 结点

以“结点的序列” 表示的线性表称作链表。

1.1 单链表的存储结构

1.不带头结点：

不带头结点的的单链表

以线性表中第一个数据元素a1的存储地址作为线性表的地址，称作线性表的头指针（head）。

链表指针存放链表第一个数据元素结点的地址
空链表时该指针域为NULL

2.带头结点：

带头结点的的单链表（箭头所指表示头结点）

有时为了操作方便，在第一个结点之前虚加一个“头结点”，并用链表的头指针指向头结点，称为带头结点的单链表。

一个专门的结点，称为头结点
该头结点永远存在
该头结点指针域存放第一个数据元素结点的地址
L.next = NULL

用法举例：已知指针p指向单链表L的第i个结点，则访问第i个数据和第i+1个数据的方法分别是p->data和p->next->data。

1.2 单链表的C语言实现

简单链表示例：

具有两个节点的单链表

代码实现：

// 类型定义
typedef struct Node
{
   
   
	ElemType elem;
	struct Node *next;
}Node,*Ptr;
typedef Ptr *SqListPtr;

//变量的定义和使用
Node n1, n2;/* 定义2个结点变量*/
Ptr p = &n1;/* 定义一个指向结点的指针变量p, 并存放n1的地址(指针) */
n1.next = &n2; /* 结点n1的指针域存放结点n2的地址*/
SqListPtr L = p; //定义一个单链表L
N2.next = NULL;

1.2.1 查找——按位置查找

代码实现：

//寻找位于 pos 的结点，并将数据存储到 *elem 中。
Status List_Retrieve(SqListPtr L, int pos, ElemType *elem)
{
   
   
	Status s = range_error;
	Ptr p = (*L)->next;; /* 带头结点，移动p指向第一个元素结点*/
	int i = 1;/*计数器*/
	while (p && i < pos)){
   
    /* p指向的结点存在,且未到达指定位置*//*条件1 防止pos>表长;条件2 控制取第pos个, 防pos<1 */
	{
   
   
		i++;
		p = p->next;