单链表

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线性表的链式表示

一：基本概念及定义

在顺序表中，由于逻辑上相邻的元素，其物理位置也是相邻的，因此可以随机存取顺序表的任何一元素，但是插入与删除需要移动大量元素，存储分配必须事先进行分配，事先分配的存储单元大小可能不适合问题的需要。链式的线性表可以解决上述顺序表的缺点。

定义：线性表的链式存储是采用一组任意的存储单元存放线性表的元素，这些存储单元可以是连续的，也可以是不连续的。为了表示每个元素与其直接后继元素的逻辑关系，除了需要存储元素的信息外，还需要存储其后继元素的地址信息。这两部分组成的存储结构，称为结点。结点包括两个域：数据域和指针域。其中数据域存放数据元素的信息，指针域存放元素后继的存储地址。如下图所示。

链式的存取必须从头指针head开始，头指针指向链式的第一个结点，不过有时为了操作方便，会在第一个结点之前增加一个头结点（不过不是必要的），头结点的数据域可以存放线性表的长度等。最后一个结点的指针域为“NULL”。

单链表的存储结构用C语言来描述如下：

typedef struct Node
{
	DataType data;
	Struct Node *next;
}ListNode,*LinkList;

其中，ListNode是链表的结点类型，LinkList是指向链表结点的指针类型。

LinkList L;则定义一个链表，L指向该链表的第一个结点，对于不带头结点的空链表来说，L= NULL；

二：单链表的基本运算

(1):单链表的初始化操作

//将单链表初始化为空，动态生成一个头结点，并将头结点的指针域置为NULL
void InitList(LinkList *head)
{
	if((*head=(LinkList)malloc(sizeof(ListNode)))==NULL)	//为头结点分配一个存储空间
		exit(-1);
	(*head)->next = NULL;			     //将单链表的头结点指针域为空
}

(2):判断单链表是否为空

//判断单链表是否为空,是的时候返回1，否则返回0
int ListEmpty(LinkList head)
{
	if(head->next == NULL)				//判断单链表头结点的指针域是否为空
		return 1;				//单链表为空的时候，返回，否则返回0
	else 
		return 0;
}

(3):按序号查找操作

/查找单链表中第i个结点，查找成功返回该结点的指针，否则返回NULL表示失败
ListNode *Get(LinkList head,int i)
{
	ListNode *p;
	int j;
	if(ListEmpty(head))				//判断是否为空
		return NULL;
	if(i < 1)
		return NULL;				//判断i是否合法
	j=0;
		p = head;
		while(p->next != NULL && j<i)
		{
			p = p->next;
			j++;
		}
		if(j == i)
			return p;				//找到第i个结点，返回指正p
		else 
			return NULL;			//没有找到第i个结点，返回NULL
}

(4):按内容查找操作

//查找线性表中元素值为e的元素，查找成功将对应元素的结点指针返回，否则返回NULL表示失败。
ListNode *LocateElem(LinkList head,DataType e)   
{
	ListNode *p;
	p = head->next;					//指针p指向第一个结点
	while(p)
	{
		if(p->data == e)				//找到与e相等的元素，返回该序号
		{
			return p;
			break;
		}		
		else 
			p = p->next;
	}
	if(p == NULL)			//如果没有找到与e相等的元素，返回NULL
		return NULL;

}

（5）：定位操作

//查找线性表中元素值为e的元素，查找成功将对应元素的序号返回，否则返回0表示失败。
int LocatePos(LinkList head,DataType e)   
{	
	ListNode *p;
	int i;
	if(ListEmpty(head))				//在查找第i个元素之前，判断链表是否为空
			return 0;
		p = head->next;					//指针p指向第一个结点
		i = 1;
		while(p)
		{
			if(p->data == e)				//找到与e相等的元素，返回该序号
				return i;		
			else 
			{
				p = p->next;
				i++;
			}

		}
		if(!p)			//如果没有找到与e相等的元素，返回0
			return 0;	
}

（6）：插入操作( 仅限在中间结点插入）

//第i个位置插入一个结点，结点的元素值为e。插入成功返回1，失败返回0
int InsertList(LinkList head, int i, DataType e)
{
	ListNode *p,*pre;			//定义指向第i个元素的前驱结点指针pre，指针p指向新生成的结点
	int j;
	pre = head;					//指针p指向头结点
	j = 0;
	while(pre->next != NULL && j<i-1)			//找到第i－1个结点，即第i个结点的前驱结点
	{
		pre = pre->next;
		j++;
	}
	if(j!= i-1)					//如果没找到，说明插入位置错误
	{
		printf("插入位置错");
		return 0;
	}
	//新生成一个结点，并将e赋值给该结点的数据域
	if((p = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode))) == NULL)
		exit(-1);
	p->data = e;
	p->next = pre->next;			//插入新结点
	pre->next = p;
	return 1;	
}

（7）：删除操作（仅限在中间结点删除）其余两种插入和删除见网址：http://blog.youkuaiyun.com/xubin341719/article/details/7091979

//删除单链表中的第i个位置的结点。删除成功返回1，失败返回0
int DeleteList(LinkList head,int i,DataType *e)
{
	ListNode *p,*pre;
	int j;
	pre = head;
	j =0;
	while(pre->next != NULL && pre->next->next != NULL && j<i-1)		//判断是否找到前驱结点
	{
		pre = pre->next;
		j++;
	}
	if(j!=i-1)				//如果没找到要删除的结点位置，说明删除位置错误
    {
        printf("删除位置错误");
        return 0;
	}
	else
		 p=pre->next;
		*e=p->data;
		//将前驱结点的指针域指向要删除结点的下一个结点，也就是将p指向的结点与单链表断开
		pre->next=p->next;
		free(p);				//释放p指向的结点
		return 1;
}

（8）：求表长操作

//计算链表的长度
int ListLength(LinkList head)
{
    ListNode *p;
    int count;
	count = 0;
    p=head;
    while(p->next !=NULL)
    {
        p=p->next;
        count++;
    }
    return count;
}

（9）：摧毁链表操作

//清空单链表
void DestroyList(LinkList head)
{
    ListNode *p,*q;
    p=head;
    while(p!=NULL)
	{
		q=p;
        p=p->next;
        free(q);
    }
}