第四周 项目三 单链表的应用

关于单链表的经典老一套，判断，查找，删除，输出，头插法，尾插法等要做到滚瓜烂熟

typedef int ElemType;
typedef struct LNode        //定义单链表结点类型
{
    ElemType data;
    struct LNode *next;     //指向后继结点
}LinkList;
void CreateListF(LinkList *&L,ElemType a[],int n);//头插法建立单链表
void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n);//尾插法建立单链表
void InitList(LinkList *&L);  //初始化线性表
void DestroyList(LinkList *&L);  //销毁线性表
bool ListEmpty(LinkList *L);  //判断线性表是否为空
int ListLength(LinkList *L);  //求线性表长度
void DispList(LinkList *L);  //输出线性表
bool GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e);  //求线性表某个数据元素值
int LocateElem(LinkList *L,ElemType e);  //按元素值查找
bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e);  //插入数据元素
bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e);  //删除数据元素

源文件

void CreateListF(LinkList *&L,ElemType a[],int n)//头插法建立单链表
{
    LinkList *s;
    int i;
    L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));     //创建头结点
    L->next=NULL;
    for (i=0; i<n; i++)
    {
        s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点
        s->data=a[i];
        s->next=L->next;            //将*s插在原开始结点之前,头结点之后
        L->next=s;
    }
}

void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n)//尾插法建立单链表
{
    LinkList *s,*r;
    int i;
    L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));     //创建头结点
    L->next=NULL;
    r=L;                    //r始终指向终端结点,开始时指向头结点
    for (i=0; i<n; i++)
    {
        s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点
        s->data=a[i];
        r->next=s;          //将*s插入*r之后
        r=s;
    }
    r->next=NULL;           //终端结点next域置为NULL
}

void InitList(LinkList *&L)
{
    L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));     //创建头结点
    L->next=NULL;
}
void DestroyList(LinkList *&L)
{
    LinkList *p=L,*q=p->next;
    while (q!=NULL)
    {
        free(p);
        p=q;
        q=p->next;
    }
    free(p);    //此时q为NULL,p指向尾结点,释放它
}
bool ListEmpty(LinkList *L)
{
    return(L->next==NULL);
}
int ListLength(LinkList *L)
{
    LinkList *p=L;
    int i=0;
    while (p->next!=NULL)
    {
        i++;
        p=p->next;
    }
    return(i);
}
void DispList(LinkList *L)
{
    LinkList *p=L->next;
    while (p!=NULL)
    {
        printf("%d ",p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
}
bool GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e)
{
    int j=0;
    LinkList *p=L;
    while (j<i && p!=NULL)
    {
        j++;
        p=p->next;
    }
    if (p==NULL)            //不存在第i个数据结点
        return false;
    else                    //存在第i个数据结点
    {
        e=p->data;
        return true;
    }
}
int LocateElem(LinkList *L,ElemType e)
{
    LinkList *p=L->next;
    int n=1;
    while (p!=NULL && p->data!=e)
    {
        p=p->next;
        n++;
    }
    if (p==NULL)
        return(0);
    else
        return(n);
}
bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e)
{
    int j=0;
    LinkList *p=L,*s;
    while (j<i-1 && p!=NULL) //查找第i-1个结点
    {
        j++;
        p=p->next;
    }
    if (p==NULL)    //未找到位序为i-1的结点
        return false;
    else            //找到位序为i-1的结点*p
    {
        s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点*s
        s->data=e;
        s->next=p->next;                        //将*s插入到*p之后
        p->next=s;
        return true;
    }
}
bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e)
{
    int j=0;
    LinkList *p=L,*q;
    while (j<i-1 && p!=NULL)    //查找第i-1个结点
    {
        j++;
        p=p->next;
    }
    if (p==NULL)                //未找到位序为i-1的结点
        return false;
    else                        //找到位序为i-1的结点*p
    {
        q=p->next;              //q指向要删除的结点
        if (q==NULL)
            return false;           //若不存在第i个结点,返回false
        e=q->data;
        p->next=q->next;        //从单链表中删除*q结点
        free(q);                //释放*q结点
        return true;
    }
}

主函数以及关健的查找函数

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "linklist.h"

void sort(LinkList *&L)
{
    LinkList *p,*pre,*q;
    p=L->next->next;        //p指向L的第2个数据节点
    L->next->next=NULL;     //构造只含一个数据节点的有序表
    while (p!=NULL)
    {
        q=p->next;          //q保存*p节点后继节点的指针
        pre=L;              //从有序表开头进行比较,pre指向插入*p的前驱节点
        while (pre->next!=NULL && pre->next->data<p->data)
            pre=pre->next;  //在有序表中找插入*p的前驱节点*pre
        p->next=pre->next;  //将*pre之后插入*p
        pre->next=p;
        p=q;                //扫描原单链表余下的节点
    }
}
int main()
{
    LinkList *L;
    int i;
    ElemType a[]= {1,3,2,9,0,4,7,6,5,8};
    InitList(L);
    for(i=9; i>=0; i--)
        ListInsert(L, 1, a[i]);
    printf("L:");
    DispList(L);
    printf("排序\n");
    sort(L);
    printf("L:");
    DispList(L);
    DestroyList(L);
    return 0;
}

运行结果：

知识点：

由于开始结点的位置是存放在头指针(指针变量)中,而其余结点的位置是在其前趋结点的指针域中，插入开始结点时要将头指针指向开始结点。
1.空表和非空表的不同处理
若读入的第一个字符就是结束标志符,则链表head是空表,尾指针r亦为空,结点*r不存在;否则链表head非空,最后一个尾结点*r是终端结点,应将其指针域置空。
2.尾插法建带头结点的单链表
①头结点及作用
头结点是在链表的开始结点之前附加一个结点。它具有两个优点:
1）由于开始结点的位置被存放在头结点的指针域中,所以在链表的第一个位置上的操作就和在表的其它位置上操作一致,无须进行特殊处理;
2）无论链表是否为空，其头指针都是指向头结点的非空指针（空表中头结点的指针域空）。

总结：尾插法就是新数据从后插入，“先来前排”顾名思义，所谓前插法就是将新数据从头结点插入，“后来居上”！