创建不带头结点的单链表之头插法和尾插法并求节点数(C+详细注释)

本文详细介绍了单链表的基本操作,包括头插法、尾插法创建链表,链表长度计算及输出函数的实现。通过C语言代码示例,展示了如何在不带头结点的情况下进行链表操作。

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一、单链表抽象数据类型定义

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>

#define   OK     1
#define   ERROR  0
#define   LEN    10 
 
typedef   int   Elemtype;                   //数据类型重定义 
typedef struct LNode{
	Elemtype  data;                         //数据域 
	struct LNode *next;                     //指针域 
}LNode,*Linklist;

二、不带头结点的单链表头插法

/*不带头结点的单链表头插法*/ 
void Create_LinklistHead(Linklist *L)
{
	int i;
	LNode *q;                             //定义新节点 
	*L=NULL;                              //建立空链表 
	
	srand(time(0));                       //生成随机数种子通常和rand()配套使用
	
	for(i=0;i<LEN;i++)
	{
		q=(Linklist)malloc(sizeof(LNode));//生成新节点
		q->data=rand()%100+1;             //生成1-100以内的随机数
		
		q->next=*L;                       //将*L所指向的地址赋给新生成的节点指针 
		*L=q;                             //头指针指向新生成节点 
	}
}

三、不带头结点的单链表尾插法

/*不带头结点的单链表尾插法*/
void Creat_LinklistTail(Linklist *L)
{
	int i;
	LNode *q,*p;                            //定义新节点指针和尾指针 
	*L=NULL;                                //定义一个空表 
	p = *L;
	
	srand(time(0));                        //生成随机数种子通常和rand()配套使用 
	
	for(i=0;i<LEN;i++)
	{
		q=(Linklist)malloc(sizeof(LNode)); //生成新节点 
		q->data=rand()%100+1;              //生成1-100以内的随机数 
		
		if((*L)==NULL) (*L)=q;            //插入节点是最前面的节点 
		else p->next=q;                   //插入节点是第一个以外的节点 
		p=q;                              //p恒指向插入后的链表尾节点 
	}
	
	if(p!=NULL)                          //如果链表非空,则尾节点指向为空 
	p->next=NULL;
} 

四、不带头结点的链表节点数

/*不带头结点的链表节点数*/
int Length_Linklist(Linklist *L)
{
	int i=1;                               //计数器统计节点数 
	LNode *p;
	p = *L;
	if(p==NULL) return ERROR;               //空表,返回值为0
	while(p->next)
	{
		p=p->next;
		i++;
	} 
	return i;	
}

五、不带头结点的链表输出函数

/*不带头结点的链表输出函数*/
void Display(Linklist *L)
{
	LNode *q = *L;
	while(q)
	{
		printf("%d ",q->data);
		q=q->next;
	}
	printf("\n");
	
}

六、主函数

int main()
{
	int length;
	Linklist L;
	//Create_LinklistHead(&L);           //不带头结点头插法
	Creat_LinklistTail(&L);             //不带头结点尾插法 
	Display(&L);
	length=Length_Linklist(&L);
	printf("%d",length);
	return 0;	
}

七、运行效果截图
头插法:
在这里插入图片描述
尾插法
在这里插入图片描述

<think>好的,我需要帮助用户找到关于带头节点的链表头插法的动画演示或可视化解释。首先,我需要确认用户的需:他们希望有一个直观的动画或可视化资源来展示头插法的操作过程,而且链表是带头节点的。 首先,我应该回忆一下头插法的基本概念。头插法是指在链表的头部入新节点,每次入的新节点成为新的头节点带头节点意味着链表的第一个节点就是存储数据的节点,而是一个空节点。这一点很重要,因为带头节点带头节点的链表在操作上有所同。 接下来,用户提到动画演示或可视化解释。虽然现有的引用中有一个关于带头结点单链表的资源,但用户需要的是带头节点的。可能需要检查是否有其他资源可用,或者是否可以调整现有资源来满足需。引用[1]是关于带头结点的,可能太符合,但或许可以稍作修改。 然后,我需要考虑如何描述头插法的步骤,即如何在带头节点的情况下入新节点。例如,当链表为空时,新节点就是头节点;当已有节点时,新节点的next指向原头节点,然后头指针更新为新节点。 为了可视化,可能需要分步骤说明,比如用图示展示每一步的变化。如果没有现成的动画,可能需要建议用户如何手动模拟这个过程,或者使用某些在线工具自己创建。 另外,用户可能需要代码示例来辅助理解。例如,用Python或Java实现头插法注释每一步的操作,这样结合代码文字描述,可以增强理解。同时,确保代码正确,符合带头节点的结构。 可能还需要比较头插法尾插法的区别,帮助用户理解为什么选择头插法,比如入效率高,需要遍历到链表末等。 最后,确保回答结构清晰,分步骤解释,引导用户到可能的资源或方法来自行创建可视化效果,比如推荐一些数据结构的可视化网站或工具,或者建议他们参考某些教材中的图示。 总结下来,回答应该包括: 1. 头插法的基本步骤,分情况讨论链表为空非空。 2. 可能的代码示例,展示入过程。 3. 推荐的可视化资源或方法,即使没有现成的,也要提供替代方案。 4. 相关问题的生成,帮助用户深入理解。</think>### 链表头插法带头节点)可视化解释 #### 基本概念 头插法是将新节点入链表头部的操作,**带头节点**意味着链表的第一个节点直接存储数据。每次入时,新节点成为新的链表头,原链表内容链接其后[^1]。 #### 操作步骤(图示模拟) 1. **初始空链表** $$head = \text{NULL}$$ 2. **入第一个节点A** - 创建节点`A`,其`next`指向`NULL` - 链表头指针更新为`A` $$head \rightarrow A \rightarrow \text{NULL}$$ 3. **入第二个节点B** - 创建节点`B`,其`next`指向原头节点`A` - 链表头指针更新为`B` $$head \rightarrow B \rightarrow A \rightarrow \text{NULL}$$ #### 代码实现示例(Python) ```python class Node: def __init__(self, data): self.data = data self.next = None def insert_at_head(head, data): new_node = Node(data) new_node.next = head # 新节点指向原头节点 return new_node # 返回新头节点 # 示例用法 head = None head = insert_at_head(head, 3) # head → 3 → NULL head = insert_at_head(head, 5) # head → 5 → 3 → NULL ``` #### 可视化建议 1. **手动模拟工具** 使用[visualgo.net](https://visualgo.net)选择“链表”模块,手动执行入操作(需注意其默认可能带头节点,需特殊处理)。 2. **分步动画演示** 参考下图分步理解(文字动画): ``` 初始状态: [NULL] 入A: [A] -> NULL 入B: [B] -> [A] -> NULL ``` #### 特点总结 - **时间复杂度**:$O(1)$,无需遍历链表 - **结果特性**:最终链表元素顺序与入顺序相反
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