数据结构线性表2-优快云博客

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本文详细介绍了单链表的读取、插入、删除操作，以及如何进行整表创建。对于读取，从头结点开始遍历找到指定位置元素。插入操作涉及在指定位置生成新节点并更新指针。删除操作则需找到前一个节点，修改其指针跳过待删除节点。整表创建通过头插法或尾插法实现。链表结构适用于频繁查找、少量插入删除的情况，而顺序存储结构适合静态数据。

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单链表的读取

Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e)
{
	int j;
	LinkList p;		/* 声明一结点p */
	p = L->next;		/* 让p指向链表L的第一个结点 */
	j = 1;		/*  j为计数器 */
	while (p && j<i)  /* p不为空或者计数器j还没有等于i时，循环继续 */
	{   
		p = p->next;  /* 让p指向下一个结点 */
		++j;
	}
	if ( !p || j>i ) 
		return ERROR;  /*  第i个元素不存在 */
	*e = p->data;   /*  取第i个元素的数据 */
	return OK;
}

从1开始遍历，找第n个需要遍历n-1次，时间复杂度为O(n)

单链表的插入与删除

单链表的插入

Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e)
{ 
	int j;
	LinkList p,s;
	p = *L;   
	j = 1;
	while (p && j < i)     /* 寻找第i个结点 */
	{
		p = p->next;
		++j;
	} 
	if (!p || j > i) 
		return ERROR;   /* 第i个元素不存在 */
	s = (LinkList)malloc(sizeof(Node));  /*  生成新结点(C语言标准函数) */
	s->data = e;  
	s->next = p->next;      /* 将p的后继结点赋值给s的后继  */
	p->next = s;          /* 将s赋值给p的后继 */
	return OK;
}

（1）声明一指针p指向链表头结点，初始化j从1开始；

（2）当j<i时，就遍历链表，让p的指针像后移动，不断指向下一结点，j累加1；

（3）若到链表末尾p为空，则说明第i个结点不存在；

（4）否则查找成功，在系统中生成一个空节点s；

（5）将数据元素e赋值给s->data；

（6）单链表的插入标准语句s->next=p->next； p->next=s；

（7）返回成功。

单链表的删除

Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e) 
{ 
	int j;
	LinkList p,q;
	p = *L;
	j = 1;
	while (p->next && j < i)	/* 遍历寻找第i个元素 */
	{
        p = p->next;
        ++j;
	}
	if (!(p->next) || j > i) 
	    return ERROR;           /* 第i个元素不存在 */
	q = p->next;
	p->next = q->next;			/* 将q的后继赋值给p的后继 */
	*e = q->data;               /* 将q结点中的数据给e */
	free(q);                    /* 让系统回收此结点，释放内存 */
	return OK;
}

实际就是把p的后继结点改成p的后继结点的后继结点。

对于插入或删除数据越频繁的操作，单链表的效率优势就越明显。

单链表的整表创建

对于链表来说，所占用的空间大小和位置不需要预先分配划定，可根据系统的情况和实际的需求实时生成。

单链表整表创建的算法思路：

（1）声明一指针p和计数器变量i。

（2）初始化一空链表L。

（3）让L的头结点的指针指向NULL，即建立一个带头结点的单链表。

（4）循环：

1.生成一新节点赋值给p;

2.随机生成一数字赋值给p的数据域p->data；

3.将p插入到头结点与前一新节点之间。

此为头插法，即始终让新节点在第一的位置（插队）。

/*  随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表L（头插法） */
void CreateListHead(LinkList *L, int n) 
{
	LinkList p;
	int i;
	srand(time(0));                         /* 初始化随机数种子 */
	*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
	(*L)->next = NULL;                      /*  先建立一个带头结点的单链表 */
	for (i=0; i<n; i++) 
	{
		p = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新结点 */
		p->data = rand()%100+1;             /*  随机生成100以内的数字 */
		p->next = (*L)->next;    
		(*L)->next = p;						/*  插入到表头 */
	}
}

如每次新节点都插在终端节点的后面，则这种算法称之为尾插法。

/*  随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链线性表L（尾插法） */
void CreateListTail(LinkList *L, int n) 
{
	LinkList p,r;
	int i;
	srand(time(0));                      /* 初始化随机数种子 */
	*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* L为整个线性表 */
	r=*L;                                /* r为指向尾部的结点 */
	for (i=0; i<n; i++) 
	{
		p = (Node *)malloc(sizeof(Node)); /*  生成新结点 */
		p->data = rand()%100+1;           /*  随机生成100以内的数字 */
		r->next=p;                        /* 将表尾终端结点的指针指向新结点 */
		r = p;                            /* 将当前的新结点定义为表尾终端结点 */
	}
	r->next = NULL;                       /* 表示当前链表结束 */
}

L指整个单链表，而r是指向尾结点的变量，r会随着循环不断地变化结点，L会随着循环增长为一个多结点的链表。