【数据结构（青岛大学王卓）】第2章线性表学习笔记（十一）2.5 线性表的链式表示和实现10、2.5 线性表的链式表示和实现11_1) 设数据元素为整数,实现这样的线性表的链式存储表示。 (2) 键盘输入10个数据元-优快云博客

这篇博客详细介绍了线性表的链式表示，包括单链表的基本操作如删除，以及查找、插入和删除的算法时间效率分析。删除操作包括找到节点、更新指针和释放空间三个步骤。查找的时间复杂度为O(n)，而单链表的插入和删除通常为O(1)，但在特定情况下如前插或删除，时间复杂度可能上升到O(n)。

2.5 线性表的链式表示和实现10

1、知识回顾

1、单链表的查找、插入、删除算法时间效率分析

（1）查找

（2）插入和删除

2.5 线性表的链式表示和实现10

1、知识回顾

单链表的基本操作：

①单链表的销毁。

②清空单链表。

③求单链表的表长。

④判断链表是否为空。

⑤取值：取单链表中第i个元素的内容。

⑥查找：

按值查找：根据指定数据获取数据所在的位置（该数据的地址）。

按值查找：根据指定数据获取数据所在的位置序号（是第几个数据元素）。

⑦插入：在第i个结点前插入新结点。

⑧删除：删除第i个结点。

⑨单链表的建立：头插法和尾插法。

2、单链表基本操作的实现

（1）删除

【算法2.10】删除：删除第i个结点。

【算法步骤】

①首先找到 $a_{i-1}$ 的存储位置p，保存要删除的 $a_{i}$ 的值。

②令p->next指向 $a_{i+1}$ 。

③释放结点 $a_{i}$ 的空间。

【算法描述】

//删除：删除第i个结点
Status ListDelete_L(LinkList &L, int i, ElemType &e){//将线性表L中第i个数据元素删除
	p = L;
	j = 0;
	while(p->next && j < i - 1){//寻找第i个结点，并令p指向其前驱 
		p = p->next;
		++j;
	}
	if(!(p->next) || j > i - 1){//删除位置不合理 
		return ERROR;
	}
	q = p->next;//临时保存被删结点的地址以备释放 
	p->next = q->next;//改变删除结点前驱结点的指针域 
	e = q->data;//保存删除结点的数据域 
	delete q;//释放删除结点的空间 
	return OK;
}//ListDelete_L

3、具体实现

//具体实现
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//操作算法中用到的预定义常量和类型
//函数结果状态代码
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW -2
#define MaxSize 100

//Status是函数的类型，其值是函数结果状态代码
typedef int Status;
typedef int ElemType;

//单链表的初始化（算法2.6）（带头结点的单链表）
typedef struct Lnode{
	ElemType data;
	struct Lnode *next;
}LNode, *LinkList;

Status InitList_L(LinkList &L){
	L = new LNode;//或L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
	L->next = NULL;
	return OK;
}

//删除：删除第i个结点
Status ListDelete_L(LinkList &L, int i, ElemType &e){//将线性表L中第i个数据元素删除
	LinkList p, q; 
	p = L;
	int j = 0;
	while(p->next && j < i - 1){//寻找第i个结点，并令p指向其前驱 
		p = p->next;
		++j;
	}
	if(!(p->next) || j > i - 1){//删除位置不合理 
		return ERROR;
	}
	q = p->next;//临时保存被删结点的地址以备释放 
	p->next = q->next;//改变删除结点前驱结点的指针域 
	e = q->data;//保存删除结点的数据域 
	delete q;//释放删除结点的空间 
	return OK;
}//ListDelete_L

//单链表的输入 
void InputList(LinkList &L, int n){
	LinkList p, r;
	r = L;
	int i, data;
	for(i = 0; i < n; i++){
		printf("请输入第%d个数据元素：", i + 1);
		scanf("%d", &data);
		p = new LNode;
		p->data = data;
		p->next = r->next;
		r->next = p;
		r = p;
	}
}

//单链表的输出 
void OutputList(LinkList L){
	LinkList p;
	p = L->next;
	while(p){
		printf("%d ", p->data);
		p = p->next; 
	}
	printf("\n");
}

int main(){
	LinkList L, temp;
	int choice, ans, n, i;
	ElemType e;
	while(1){
		printf("线性表的链式表示和实现10(菜单)：\n");
		printf("1、单链表的初始化 2、单链表的输入\n");
		printf("3、单链表的输出 4、单链表的删除\n");
		printf("请输入菜单序号：\n");
		scanf("%d", &choice);
		switch(choice){
			case 1:
				ans = InitList_L(L);
				if(ans){
					printf("初始化成功\n");
				}
				else{
					printf("初始化失败\n");
				}
				break;
			case 2:
				printf("请输入数据元素的个数：\n");
				scanf("%d", &n);
				InputList(L, n);
				break;
			case 3:
				OutputList(L);
				break;
			case 4:
				printf("请输入删除位置：\n");
				scanf("%d", &i);
				ans = ListDelete_L(L, i, e);
				if(ans){
					printf("删除的数据元素是：%d\n", e);
				}
				else{
					printf("删除失败\n");
				}
				break;
		}
	}
	return 0;
}

2.5 线性表的链式表示和实现11

1、单链表的查找、插入、删除算法时间效率分析

（1）查找

//按值查找：根据指定数据获取该数据所在的位置（地址）
Lnode *LocateElem_L(LinkList L, ElemType e){//在线性表L中查找值为e的数据元素，找到，则返回L中值为e的数据元素的地址，查找失败返回NULL 
	p = L->next;
	while(p && p->data != e){
		p = p->next;
	}
	return p;
}

因线性链表只能顺序存取，即在查找时要从头指针找起，查找的时间复杂度为 $O(n)$ 。

（2）插入和删除

//插入：在第i个结点前插入值为e的新结点
Status ListInsert_L(LinkList &L, int i, ElemType e){//在L中第i个元素之前插入数据元素e 
	p = L;
	j = 0;
	while(p && j < i - 1){//寻找第i-1个结点，p指向i-1结点 
		p = p->next;
		++j;
	}
	if(!p || j > i - 1){//i大于表长+1或者小于1，插入位置非法 
		return ERROR;
	}
	s = new LNode;
	s->data = e;
	s->next = p->next;//将结点s插入L中 
	p->next = s;
	return OK;
}//ListInsert_L

//删除：删除第i个结点
Status ListDelete_L(LinkList &L, int i, ElemType &e){//将线性表L中第i个数据元素删除
	p = L;
	j = 0;
	while(p->next && j < i - 1){//寻找第i个结点，并令p指向其前驱 
		p = p->next;
		++j;
	}
	if(!(p->next) || j > i - 1){//删除位置不合理 
		return ERROR;
	}
	q = p->next;//临时保存被删结点的地址以备释放 
	p->next = q->next;//改变删除结点前驱结点的指针域 
	e = q->data;//保存删除结点的数据域 
	delete q;//释放删除结点的空间 
	return OK;
}//ListDelete_L

因线性链表不需要移动元素，只要修改指针，一般情况下时间复杂度为 $O(1)$ 。