数据结构（寒假小结）——2.2线性表之单链表

1、本节学习要点：

2、链表的引入：

顺序表和链表的比较：

3、单链表的基本定义：

单链表：每个结点有两部分信息：数据域，存放结点的值（内容）；指针域（亦称链域），存放结点后继的地址（或位置）。由于每个结点只有一个链域，故得名单链表。

4、单链表的相关名词：

1.结点：结点=数据域+指针域；

2.空指针：不指向任何结点（常用NULL或^表示）

3.头指针：单链表第一个结点的地址；

    1）单链表由头指针唯一确定；
     2）头指针具有标识单链表的作用；
     3）单链表常用头指针命名，如head表

4.头结点：单链表第一个结点前人为增加的结点，不存放数据；

     1）作用：简化链表操作，统一空表与非空表
     2）有时可将头结点看成0号结点

5.结点的存储结构

typedef int datatype;	//结点数据类型，假设为int
typedef struct node * pointer; //结点指针类型
struct node {			//结点结构
   datatype data;//数据域
   pointer next;//指针域
};
typedef pointer lklist; //单链表类型，即头指针类型

5、单链表的基本运算：

1.建表：头插法、尾插法。

头插法:

lklist creat() {		//头插法建表，有头结点
  lklist head; pointer s; char ch;
  head=new node; 		//生成头结点
  head->next=NULL;
  while(cin>>ch,ch!='$') {//输入并检测结束
    s=new node;			//生成新结点
    s−>data=ch;			//装入数据
    s−>next=head−>next;
    head−>next=s;		//插到头结点后
  }
  return  head;
}

尾插法:

lklist creat() { //尾插法建表，无头结点的情况
  pointer head,rear,s; char ch;
  head=NULL;	//链表初始值为空
  rear=NULL;		//尾指针初值也为空
  cin>>ch；            //读入第一个节点值
  while(ch!=’$’) {  //检测是否结束
    s=new node;	 s−>data=ch; //生成新结点
    if（head==NULL） head=s; //生成第一个节点
    else rear->next=s;
    rear=s;	   //尾指针指向新的表位
    cin>>ch;
  }
  if(rear!=NULL) rear−>next=NULL;//尾结点的后继为空
  return head;
}<pre name="code" class="cpp">lklist creat() { //尾插法建表，有头结点的情况下
  pointer head,rear,s; char ch;
  head=new node;	//生成头结点
  rear=head;		//尾指针初值
  while(cin>>ch,ch!=’$’) {  //读入并检测结束
    s=new node;	 s−>data=ch; //生成新结点
    rear−>next=s; rear=s;	   //插入表尾,改尾指针
  }
  rear−>next=NULL;	//尾结点的后继为空
  return head;
}

2.初始化：

lklist initlist() {
   pointer head;
   head=new node;
   head−>next=NULL;
   return head;
} 

3.求表长：

int length(lklist L) {
  int j; pointer p;
  j=0; p=L->next;	//从首结点开始
  while(p!=NULL) {	//逐点检测、计数
    j++; p=p->next;
  }		
 return j;

4.按序号查找：

pointer get(lklist head, int i) { //0<=i<=n
  int j;
  pointer p;
  if(i==0) return head;//0号结点为头结点
  if(i<0) return NULL; //位置非法，无此结点
  j=0;			//计数器
  p=head->next;		//从首结点开始搜索
  while(p!=NULL) {
    j++;if(j==i) break;
    p=p−>next;		//未到第i个点，继续往后搜索
  }
  return p;		//含找到、未找到两种情况
				//未找到时p自动为NULL
}

5.按值查找：

pointer locate(lklist head,datatype x) {
  pointer p;
  p=head−>next;	//从首结点开始搜索
  while(p!=NULL) {
    if(p−>data==x) break;
    p=p−>next;	//到下一个点
  }
  return p; 		//含找到、未找到两种情况
}

6.插入：

int insert(lklist head,datatype x,int i){
  pointer q,s;
  q=get(head,i−1);	//找第i−1个点
  if(q==NULL)   //无第i−1点，即i<1或i>n+1时
    {cout<<”非法插入位置!\n”;return 0;}
  s=new node;		//生成新结点
  s−>data=x;
  s−>next=q−>next;  //新结点的后继是原第i个点
  q−>next=s;		//原第i−1个点的后继是新结点
  return 1;		//插入成功
}

等效插入：

int insert(lklist head,datatype x,int i){
  pointer p,s;
  p=get(head,i−1);	//找第i−1个点
  if(p==NULL)   //无第i−1点，即i<1或i>n+1时
    {cout<<”非法插入位置!\n”;return 0;}
  s=new node;		//生成新结点
  s−>data=p−>data;
  s−>next=p−>next;
  p−>data=x; 
  p−>next=s;
  return 1;		//插入成功
}

7.删除：

int delete(lklist head,int i) {
  pointer p,q;
  q=get(head,i−1);	//找待删点的直接前趋
  if(q==NULL || q−>next==NULL){ //即i<1或i>n时
    cout<<”非法删除位置!\n”;
    return 0;
  }
  p=q−>next;			//保存待删点地址
  q−>next=p−>next;	//修改前趋的后继指针
  delete p;			//释放结点
  return 1;		

8.销毁：

void destroy(lklist head) { //删除所有结点
  pointer p,q;
  p=head;
  while(p!=NULL) {
    q=p->next;	      //保存待删点后继
    delete p;        //释放空间
    p=q;
  }

6、顺序表和单链表的比较：

PS：

1.若线性表需频繁查找却很少进行插入和删除操作，或其操作和元素在表中的位置密切相关时，宜采用顺序表作为存储结构；若线性表需频繁插入和删除时，则宜采用链表做存储结构。
2.当线性表中元素个数变化较大或者未知时，最好使用链表实现；而如果用户事先知道线性表的大致长度，使用顺序表的空间效率会更高

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