单链表

对于单链表，由于每个结点只存储了向后的指针，到了尾标志就停止了向后的操作，这样，当某一个结点找不到前驱结点了，也不能回去找。而我们现在要解决这个问题，就要利用循环链表。

　　将单链表中终端结点的指针端由空指针改为指向头结点，就使整个单链表形成一个环，这种头尾相接的单链表称为单循环链表，简称循环链表。

　　循环链表解决了一个很麻烦的问题：如何从一个结点出发，访问到链表的全部结点。

　　为了使空链表与非空链表处理一致，我们通常设一个头结点，当然，并不是说循环链表一定要有头结点。

　　其实循环链表和单链表的主要差异在于循环的判断条件上，之前是判断temp->next是否为空，现在是temp->next不等于头结点。

 

一、设头结点

[objc]  view plain  copy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>  
3.   
4. /* 
5. ================= 
6. 定义链表数据结构 
7. ================= 
8. */  
9. struct node  
10. {  
11.     int num;  
12.   
13.     struct node *next;    //next存放下一个结点的地址  
14. };  
15.   
16. typedef struct node Node;  
17. typedef Node * Link;  
18.   
19. /* 
20. =================== 
21. 功能：设头结点 
22. 返回：void 
23. =================== 
24. */  
25. void init_link(Link *head)  
26. {  
27.     *head = (Link)malloc(sizeof(Node));  
28.     (*head)->next = *head;  
29. }  
30.   
31. int main()  
32. {  
33.     Link head;       //创建头指针  
34.   
35.     init_link(&head);  //设头结点  
36.    
37.     return 0;  
38. }  

二、插入结点

1、头插

[objc]  view plain  copy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>  
3.   
4. /* 
5. ================= 
6. 定义链表数据结构 
7. ================= 
8. */  
9. struct node  
10. {  
11.     int num;  
12.   
13.     struct node *next;    //next存放下一个结点的地址  
14. };  
15.   
16. typedef struct node Node;  
17. typedef Node * Link;  
18.   
19. /* 
20. =================== 
21. 功能：设头结点 
22. 返回：void 
23. =================== 
24. */  
25. void init_link(Link *head)  
26. {  
27.     *head = (Link)malloc(sizeof(Node));  
28.     (*head)->next = *head;  
29. }  
30.   
31. /* 
32. ========================= 
33. 功能：从链表头部插入结点 
34. 返回：void 
35. ========================= 
36. */  
37. void insert_head_node(Link newnode, Link *head)  
38. {  
39.     newnode->next = (*head)->next;  
40.     (*head)->next = newnode;  
41. }  
42.   
43. /* 
44. ================= 
45. 功能：打印链表 
46. 返回：void 
47. ================= 
48. */  
49. void print(Link head)  
50. {  
51.     Link temp = head->next;  
52.   
53.     while (temp != head)    //遍历链表  
54.     {  
55.         printf("%d\n",temp->num);  
56.   
57.         temp = temp->next;  
58.     }  
59. }  
60.   
61. int main()  
62. {  
63.     Link head;       //创建头指针  
64.     Link newnode;    //创建新结点  
65.   
66.     init_link(&head);  //设头结点  
67.   
68.     int i;  
69.   
70.     for (i = 0; i < 10; i++)  
71.     {  
72.         newnode = (Link)malloc(sizeof(Node));  //逐一为结点分配空间  
73.   
74.         newnode->num = i + 1;                  //逐一为结点数据域赋值  
75.   
76.         insert_head_node(newnode,&head);       //头插  
77.     }  
78.       
79.     printf("头插后的链表为:\n");  
80.     print(head);                               //打印链表  
81.       
82.     return 0;  
83. }  

运行结果：

[objc]  view plain  copy

1. 头插后的链表为:  
2. 10  
3. 9  
4. 8  
5. 7  
6. 6  
7. 5  
8. 4  
9. 3  
10. 2  
11. 1  

2、尾插

[objc]  view plain  copy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>  
3.   
4. /* 
5. ================= 
6. 定义链表数据结构 
7. ================= 
8. */  
9. struct node  
10. {  
11.     int num;  
12.   
13.     struct node *next;    //next存放下一个结点的地址  
14. };  
15.   
16. typedef struct node Node;  
17. typedef Node * Link;  
18.   
19. /* 
20. =================== 
21. 功能：设头结点 
22. 返回：void 
23. =================== 
24. */  
25. void init_link(Link *head)  
26. {  
27.     *head = (Link)malloc(sizeof(Node));  
28.     (*head)->next = *head;  
29. }  
30.   
31. /* 
32. ========================= 
33. 功能：从链表尾部插入结点 
34. 返回：void 
35. ========================= 
36. */  
37. void insert_tail_node(Link newnode, Link *head)  
38. {  
39.     Link temp = *head;  
40.   
41.     while (temp->next != *head)  //找到最后一个结点  
42.     {  
43.         temp = temp->next;  
44.     }  
45.   
46.     temp->next = newnode;       //插入结点  
47.     newnode->next = *head;  
48. }  
49.   
50. /* 
51. ================= 
52. 功能：打印链表 
53. 返回：void 
54. ================= 
55. */  
56. void print(Link head)  
57. {  
58.     Link temp = head->next;  
59.   
60.     while (temp != head)    //遍历链表  
61.     {  
62.         printf("%d\n",temp->num);  
63.   
64.         temp = temp->next;  
65.     }  
66. }  
67.   
68. int main()  
69. {  
70.     Link head;       //创建头指针  
71.     Link newnode;    //创建新结点  
72.   
73.     init_link(&head);  //设头结点  
74.   
75.     int i;  
76.   
77.     for (i = 0; i < 10; i++)  
78.     {  
79.         newnode = (Link)malloc(sizeof(Node));  //逐一为结点分配空间  
80.   
81.         newnode->num = i + 1;                  //逐一为结点数据域赋值  
82.   
83.         insert_tail_node(newnode,&head);       //尾插  
84.     }  
85.       
86.     printf("尾插后的链表为:\n");  
87.     print(head);                               //打印链表  
88.       
89.     return 0;  
90. }  

运行结果：

[objc]  view plain  copy

1. 尾插后的链表为:  
2. 1  
3. 2  
4. 3  
5. 4  
6. 5  
7. 6  
8. 7  
9. 8  
10. 9  
11. 10  

3、从中间插入

[objc]  view plain  copy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>  
3.   
4. /* 
5. ================= 
6. 定义链表数据结构 
7. ================= 
8. */  
9. struct node  
10. {  
11.     int num;  
12.   
13.     struct node *next;    //next存放下一个结点的地址  
14. };  
15.   
16. typedef struct node Node;  
17. typedef Node * Link;  
18.   
19. /* 
20. =================== 
21. 功能：设头结点 
22. 返回：void 
23. =================== 
24. */  
25. void init_link(Link *head)  
26. {  
27.     *head = (Link)malloc(sizeof(Node));  
28.     (*head)->next = *head;  
29. }  
30.   
31. /* 
32. ========================= 
33. 功能：从链表尾部插入结点 
34. 返回：void 
35. ========================= 
36. */  
37. void insert_tail_node(Link newnode, Link *head)  
38. {  
39.     Link temp = *head;  
40.   
41.     while (temp->next != *head)  //找到最后一个结点  
42.     {  
43.         temp = temp->next;  
44.     }  
45.   
46.     temp->next = newnode;       //插入结点  
47.     newnode->next = *head;  
48. }  
49.   
50. /* 
51. ===================== 
52. 功能：从中间插入结点 
53. 返回：是否成功执行 
54. ===================== 
55. */  
56. int insert_mid_node(Link newnode, Link head, int num)  
57. {  
58.     Link temp = head->next;  
59.   
60.     while (temp != head)       //遍历链表  
61.     {  
62.         if (num == temp->num)  //判断是否为要插入的目标结点，是则插入   
63.         {  
64.             newnode->next = temp->next;  
65.             temp->next = newnode;  
66.             return 0;  
67.         }  
68.   
69.         temp = temp->next;  
70.     }  
71.   
72.     return -1;    //遍历整个链表也找不到目标结点，退出  
73. }  
74.   
75. /* 
76. ================= 
77. 功能：打印链表 
78. 返回：void 
79. ================= 
80. */  
81. void print(Link head)  
82. {  
83.     Link temp = head->next;  
84.   
85.     while (temp != head)    //遍历链表  
86.     {  
87.         printf("%d\n",temp->num);  
88.   
89.         temp = temp->next;  
90.     }  
91. }  
92.   
93. int main()  
94. {  
95.     Link head;       //创建头指针  
96.     Link newnode;    //创建新结点  
97.   
98.     init_link(&head);  //设头结点  
99.   
100.     int i;  
101.   
102.     for (i = 0; i < 10; i++)  
103.     {  
104.         newnode = (Link)malloc(sizeof(Node));  //逐一为结点分配空间  
105.   
106.         newnode->num = i + 1;                  //逐一为结点数据域赋值  
107.   
108.         insert_tail_node(newnode,&head);       //尾插  
109.     }  
110.       
111.     newnode = (Link)malloc(sizeof(Node));      //为新结点分配空间  
112.     newnode->num = 11;  
113.     insert_mid_node(newnode,head,5);           //在数据域为5的结点后插入结点  
114.   
115.     printf("从中间插入后的链表为:\n");  
116.     print(head);                               //打印链表  
117.       
118.     return 0;  
119. }  

运行结果：

[objc]  view plain  copy

1. 从中间插入后的链表为:  
2. 1  
3. 2  
4. 3  
5. 4  
6. 5  
7. 11  
8. 6  
9. 7  
10. 8  
11. 9  
12. 10  

三、删除结点

[objc]  view plain  copy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>  
3.   
4. /* 
5. ================= 
6. 定义链表数据结构 
7. ================= 
8. */  
9. struct node  
10. {  
11.     int num;  
12.   
13.     struct node *next;    //next存放下一个结点的地址  
14. };  
15.   
16. typedef struct node Node;  
17. typedef Node * Link;  
18.   
19. /* 
20. =================== 
21. 功能：设头结点 
22. 返回：void 
23. =================== 
24. */  
25. void init_link(Link *head)  
26. {  
27.     *head = (Link)malloc(sizeof(Node));  
28.     (*head)->next = *head;  
29. }  
30.   
31. /* 
32. ========================= 
33. 功能：从链表尾部插入结点 
34. 返回：void 
35. ========================= 
36. */  
37. void insert_tail_node(Link newnode, Link *head)  
38. {  
39.     Link temp = *head;  
40.   
41.     while (temp->next != *head)  //找到最后一个结点  
42.     {  
43.         temp = temp->next;  
44.     }  
45.   
46.     temp->next = newnode;       //插入结点  
47.     newnode->next = *head;  
48. }  
49.   
50. /* 
51. =================== 
52. 功能：删除某个结点 
53. 返回：是否成功 
54. =================== 
55. */  
56. int del_mid_node(Link *head, int num)  
57. {  
58.     if (*head == (*head)->next)    //判断是否为空表，空表则退出  
59.     {  
60.         return -1;  
61.     }  
62.   
63.     Link temp = *head;  
64.   
65.     Link ptr = temp;            //ptr指向temp的结点  
66.     temp = temp->next;          //temp指向下一个结点，即ptr指向temp前面的结点  
67.   
68.     while (temp != *head)        //遍历链表  
69.     {  
70.         if (num == temp->num)   //判断是否是要删除的结点，是则删除  
71.         {  
72.             ptr->next = temp->next;  
73.   
74.             free(temp);  
75.             temp = NULL;  
76.   
77.             return 0;  
78.         }  
79.   
80.         ptr = temp;  
81.         temp = temp->next;  
82.     }  
83.   
84.     return -1;    //遍历整个链表也找不到目标结点，则退出  
85. }  
86.   
87. /* 
88. ================= 
89. 功能：打印链表 
90. 返回：void 
91. ================= 
92. */  
93. void print(Link head)  
94. {  
95.     Link temp = head->next;  
96.   
97.     while (temp != head)    //遍历链表  
98.     {  
99.         printf("%d\n",temp->num);  
100.   
101.         temp = temp->next;  
102.     }  
103. }  
104.   
105. int main()  
106. {  
107.     Link head;       //创建头指针  
108.     Link newnode;    //创建新结点  
109.   
110.     init_link(&head);  //设头结点  
111.   
112.     int i;  
113.   
114.     for (i = 0; i < 10; i++)  
115.     {  
116.         newnode = (Link)malloc(sizeof(Node));  //逐一为结点分配空间  
117.   
118.         newnode->num = i + 1;                  //逐一为结点数据域赋值  
119.   
120.         insert_tail_node(newnode,&head);       //尾插  
121.     }  
122.          
123.     del_mid_node(&head,5);                     //删除数据域为5的结点  
124.   
125.     printf("删除数据域为5的结点后的链表为:\n");  
126.     print(head);                               //打印链表  
127.       
128.     return 0;  
129. }  

运行结果：

[objc]  view plain  copy

1. 删除数据域为5的结点后的链表为:  
2. 1  
3. 2  
4. 3  
5. 4  
6. 6  
7. 7  
8. 8  
9. 9  
10. 10  

四、逆序

[objc]  view plain  copy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>  
3.   
4. /* 
5. ================= 
6. 定义链表数据结构 
7. ================= 
8. */  
9. struct node  
10. {  
11.     int num;  
12.   
13.     struct node *next;    //next存放下一个结点的地址  
14. };  
15.   
16. typedef struct node Node;  
17. typedef Node * Link;  
18.   
19. /* 
20. =================== 
21. 功能：设头结点 
22. 返回：void 
23. =================== 
24. */  
25. void init_link(Link *head)  
26. {  
27.     *head = (Link)malloc(sizeof(Node));  
28.     (*head)->next = *head;  
29. }  
30.   
31. /* 
32. ========================= 
33. 功能：从链表尾部插入结点 
34. 返回：void 
35. ========================= 
36. */  
37. void insert_tail_node(Link newnode, Link *head)  
38. {  
39.     Link temp = *head;  
40.   
41.     while (temp->next != *head)  //找到最后一个结点  
42.     {  
43.         temp = temp->next;  
44.     }  
45.   
46.     temp->next = newnode;       //插入结点  
47.     newnode->next = *head;  
48. }  
49.   
50. /* 
51. =============== 
52. 功能：逆序链表 
53. 返回：是否成功 
54. =============== 
55. */  
56. int reverse_link(Link *head)  
57. {  
58.     /*判断是否只有一个头结点或除了头结点只有一个结点，是则退出*/  
59.     if (*head == (*head)->next || *head == (*head)->next->next)  
60.     {  
61.         return -1;  
62.     }  
63.   
64.     Link str = *head;  
65.     Link ptr = str->next;  
66.     Link temp = ptr->next;  
67.   
68.     while (*head != temp)  
69.     {  
70.         ptr->next = str;  
71.   
72.         str = ptr;  
73.         ptr = temp;  
74.         temp = temp->next;  
75.     }  
76.   
77.     ptr->next = str;  
78.     (*head)->next->next = *head;  
79.     (*head)->next = ptr;  
80.   
81.     return 0;  
82. }  
83.   
84. /* 
85. ================= 
86. 功能：打印链表 
87. 返回：void 
88. ================= 
89. */  
90. void print(Link head)  
91. {  
92.     Link temp = head->next;  
93.   
94.     while (temp != head)    //遍历链表  
95.     {  
96.         printf("%d\n",temp->num);  
97.   
98.         temp = temp->next;  
99.     }  
100. }  
101.   
102. int main()  
103. {  
104.     Link head;       //创建头指针  
105.     Link newnode;    //创建新结点  
106.   
107.     init_link(&head);  //设头结点  
108.   
109.     int i;  
110.   
111.     for (i = 0; i < 10; i++)  
112.     {  
113.         newnode = (Link)malloc(sizeof(Node));  //逐一为结点分配空间  
114.   
115.         newnode->num = i + 1;                  //逐一为结点数据域赋值  
116.   
117.         insert_tail_node(newnode,&head);       //尾插  
118.     }  
119.       
120.     reverse_link(&head);                       //逆序  
121.   
122.     printf("逆序后的链表为:\n");  
123.     print(head);                               //打印链表  
124.       
125.     return 0;  
126. }  

运行结果：

[objc]  view plain  copy

1. 逆序后的链表为:  
2. 10  
3. 9  
4. 8  
5. 7  
6. 6  
7. 5  
8. 4  
9. 3  
10. 2  
11. 1