《简明数据结构》期末备考之链表专题

原创已于 2023-01-06 22:13:01 修改 · 545 阅读

5 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#链表 #数据结构 #c语言 #排序算法

于 2023-01-05 21:40:37 首次发布

数据结构专栏收录该内容

14 篇文章

订阅专栏

文章提供了C语言实现的链表创建、插入、删除、查找、合并、排序等操作的模板代码，包括头插法、尾插法以及异常处理。此外，还包含一系列链表编程测验题，用于提升链表操作技能。

以下给出做链表题常用的模板，供大家参考（后附编程测验题）。

废话不多说！直接上代码！手把手教大家写链表题！

链表的C语言定义

#define ElemType int
typedef struct Node     /*结点类型定义*/
{
    ElemType data;
    struct Node *next;
}Node, *LinkList;     /*LinkList为结构指针类型*/

尾插法建立带头结点的单链表

LinkList CreateFromTail1()  /*将新增的字符追加到链表的末尾*/
{
    LinkList L;
    Node *r, *s;
    int flag = 1;
    L = (Node *)malloc(sizeof(Node)); /*为头结点分配存储空间*/
    L->next = NULL;
    r = L; /*r指针始终动态指向链表的当前表尾*/
    while(flag)  /*标志，初值为1。输入"$"时flag为0，链表结束*/
    {
        char c = getchar();
        if(c != '$')
        {
            s = (Node *)malloc(sizeof(Node));
            s->data = c;
            r->next = s;
            r = s;
        }
        else
        {
            flag = 0;
            r->next = NULL;
        }
    }    
    return L;
}

尾插法建立无头结点的单链表

LinkList CreateFromTail2()
{
    int n, flag = 1;
    LinkList L;
    Node *r, *s;  //r用来记录链表中的尾结点 
    L = (Node *)malloc(sizeof(Node));  //先创建第一个结点，给数据域和指针域赋值 
    char c = getchar();
    L->data = c; 
    L->next = NULL;
    r = L;  //r记录表中最后一个结点，当前为第一个结点 
    while(flag)
    {
        char c = getchar();
        if(c != '$')
        {
            s = (Node *)malloc(sizeof(Node));
            s->data = c;
            r->next = s;
            r = s;
        }
        else
        {
            flag = 0;
            r->next = NULL;
        }
    }
    r->next = NULL;
    return L;
}

头插法建立带头结点的单链表

LinkList CreateFromHead()
{
    LinkList L;
    Node *s;
    int flag = 1;
    L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
    L->next = NULL;
    while(flag)
    {
        char c = getchar();
        if(c != '$')
        {
            s = (Node *)malloc(sizeof(Node));
            s->data = c;
            s->next = L->next;
            L->next = s;
        }
        else
        {
            flag = 0;
        }
    }
    return L;
}

在实际构建单链表的过程中，KLP平台编译运行常常出现时间超限问题，以下给出两种解决办法：（以键盘读入整数为例）

方法一

scanf("%d",&x) != EOF的读入判断，用此方法在DEVC++上运行时，输出会有异常（无输出），但在KLP平台验证没有问题，答案正确。

尾插法建立带头结点的单链表模板方法一改编版

LinkList CreateFromTail3()
{
    LinkList L;
    int x;
    L = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    L->next = NULL;
    Node *r, *s;
    r = L;
     while(scanf("%d",&x) != EOF)
     {
        s = (Node *)malloc(sizeof(Node));
        s->data = x;
        r->next = s;
        r = s;
     }
    r->next = NULL;
     return L;
}

方法二

读入时判断每个元素的后一位是否为空格，如果是空格就继续读入，如果不是空格则退出循环，完成单链表的构建。

尾插法建立带头结点的单链表模板方法二改编版

LinkList CreateFromTail4()
{
    LinkList L;
    L = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    Node *p = NULL,*r = L;
    char c;
    while(1) {
        p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
          scanf("%c",&p->data);
          c = getchar();
          p->next = NULL;
          r->next = p;
          r = p;
          if(c != ' ') 
            break;
     }
     return L;
}

在带头结点的链表中按元素值查找结点

int Locate(LinkList L, ElemType key)
{
    Node *p;
    int i = 1;
    p = L->next;   /*从表中第一个结点比较*/
    while(p != NULL)
    {
        if(p->data != key)
            p = p->next;    
        else
            break;   /*找到结点key，退出循环*/    
        i++;
    }
    if(p == NULL)
        //printf("ERROR");
        return 0;    
    else
        return i; 
}
//对于异常的处理可以根据题目要求再自行完善

在带头结点的链表中按序号查找结点

Node *Get(LinkList L, int i)
{
    Node *p;
    p = L;
    int j = 0;
    while((p->next != NULL) && (j < i))
    {
        p = p->next;
        j ++;
        if(i == j)
            return p;
    }
    return NULL;
}
//对于异常的处理可以根据题目要求再自行完善

在带头结点的链表中插入结点

void InsList(LinkList L, int i, ElemType e)
{ 
    Node *pre, *s;
    int k = 0;
    pre = L;
    while(pre != NULL && k < i - 1)
    {
        pre = pre->next;
        k ++;        
    }
    if(pre == NULL)
    {
        printf("插入位置不合理！\n");
        return;
    }
    s = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    s->data = e;
    s->next = pre->next;
    pre->next = s;
}
//对于异常的处理可以根据题目要求再自行完善

在带头结点的链表中删除结点

bool DelList(LinkList L, int i, ElemType *e)
{
    Node *p, *r;
    p = L;
    int k = 0;
    while(p->next != NULL && k < i - 1)
    {
        p = p->next;
        k ++;
    }
    if(p->next == NULL)
    {
        printf("删除位置不合理！\n");
        return false;
    }
    r = p->next;
    *e = r->data;
    p->next = p->next->next;
    free(r);
    return true;
}
//对于异常的处理可以根据题目要求再自行完善

合并两个有序的带头结点的单链表

LinkList MergeLinkList1(LinkList LA, LinkList LB)
{
    Node *pa, *pb;
    LinkList LC;
    pa = LA->next;
    pb = LB->next;
    LC = LA;
    LC->next = NULL;
    LinkList r = LC;
    while(pa != NULL && pb != NULL)
    {
        if(pa->data <= pb->data)
        {
            r->next = pa;
            r = pa;
            pa = pa->next;
        }
        else
        {
            r->next = pb;
            r = pb;
            pb = pb->next;
        }
    }
    if(pa)
    {
        r->next = pa;
        free(LA);
        return(LC);
    }
    else
    {
        r->next = pb;
        free(LB);
        return(LC);
    }
}

以首尾相接方式合并带头结点的单链表

LinkList MergeLinkList2(LinkList LA, LinkList LB)
{
    Node *pa, *pb;
    pa = LA->next;
    pb = LB->next;
    LinkList LC;
    LC = LA;
    LC->next = NULL;
    LinkList r = LC;
    while(pa != NULL)
    {
        r->next = pa;
        r = pa;
        pa = pa->next;
    }
    while(pb != NULL)
    {
        r->next = pb;
        r = pb;
        pb = pb->next;
    }
    return LC;
}

对一个带头结点的单链表进行从小到大冒泡排序

void BubbleSort(LinkList L)
{
    int i ,count = 0, num;
    Node *p, *q, *tail;
    p = L;
    while(p->next != NULL)
    {
        count++;
        p = p->next;
    }
    for(i = 0; i < count - 1; i++)
    {
        num = count - i - 1;
        q = L->next;
        p = q->next;
        tail = L;
        while(num--)
        {
            if(q->data > p->data)
            {
                q->next = p->next;
                p->next = q;
                tail->next = p;
            }
            tail = tail->next;
            q = tail->next;
            p = q->next;
         } 
    } 
}

遍历输出带头结点的单链表（元素间以空格隔开）

void PrintLinkList1(LinkList L)
{
    Node *r = L->next; 
    while(r != NULL)
    {
        printf("%c ",r->data);
        r = r->next;
    }
}

遍历输出无头结点的单链表（元素间以空格隔开）

void PrintLinkList2(LinkList L)
{
    Node *r = L; 
    while(r != NULL)
    {
        printf("%c ",r->data);
        r = r->next;
    }
}

逆置带头结点的单链表

LinkList ReverseLinkList(LinkList L)
{
    Node *p1, *p2, *p3;
    p1 = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    p2 = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    p3 = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    p1 = L->next;
    p2 = p1->next;
    p1->next = NULL;
    p3 = p2->next;
     while(p3 != NULL)
     {
          p2->next = p1;
          p1 = p2;
          p2 = p3;
          p3 = p3->next;
    }
     p2->next = p1;
     L->next = p2;
     return L;
}

复制一个带头结点的单链表

LinkList CopyLinkList(LinkList L)
{
    LinkList L1;
    L1 = (Node *)malloc(sizeof(Node));
     L1->next = NULL;
     Node *s1, *r1;
     L = L->next;
     r1 = L1;
     while(L != NULL)
     {
         s1 = (Node *)malloc(sizeof(Node));
         s1->data = L->data;
         r1->next = s1;
         r1 = s1;
         L = L->next;
    }
    r1->next = NULL;
    return L1;
}

为便于大家练习，提供链表编程测验题如下（附源代码）：