数据结构——链表

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数据结构——链表

宗旨：技术的学习是有限的，分享的精神是无限的。

数组：大小固定，顺序存储

链表：大小可变，随机存储

 

一、单链表的基本操作

1、链表的基本结构【数据域和指针域】

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1. typedef struct list  
2. {  
3.   int num;  
4.   char name[Max];  
5.   struct list *next;  
6. } node, *link;  

2、建立单链表

       /***************************************************************************

       *（1）先声明一个首节点head，并将head->next设为NULL

       *（2）每输一笔数据就声明一个新节点new，将new->next设为NULL，

       *  并且链接到之前链表的尾端。

       *  malloc()函数分配内存空间

       ****************************************************************************/      

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1. link create_list(link head)  
2. {  
3.   int data_num = 1;  
4.   char data_name[Max];  
5.   link new, pointer;  
6.   int i;  
7.   
8.   head = (link)malloc(sizeof(node));      //分配节点空间  
9.   if(head == NULL)  
10.   {  
11.     printf("failure!\n");  
12.   }  
13.   scanf("%s", &data_name);  
14.   head -> num = data_num;  
15.   for(i = 0; i < Max; i++)  
16.   {  
17.     head -> name[i] = data_name[i];  
18.   }  
19.   head -> next = NULL;  
20.   pointer = head;  
21.   
22.   while(1)  
23.   {  
24.     data_num++;  
25.     new = (link)malloc(sizeof(node)); //分配节点空间  
26.     scanf("%s", &data_name);  
27.     if(data_name[0] == '0')  
28.     {  
29.       break;  
30.     }  
31.     new -> data_num = data_num;  
32.     for(i = 0; i < Max; i++)  
33.     {  
34.       new -> name[i] = data_name[i];  
35.     }  
36.     new -> next = NULL;  
37.   
38.     pointer -> next = new;  
39.     pointer = new;  
40.   }  
41. }  

3、释放单链表

       /********************************************************************

       * 先将pointer节点的指针指向首节点，然后将首节点指向下一

       * 个节点，再将pointer指针释放，重复操作。free()函数

       ********************************************************************/

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1. void destory_list(link head)  
2. {  
3.   link pointer;  
4.   while(head != NULL)  
5.   {  
6.     pointer = head;  
7.     head = head -> next;  
8.     free(pointer);  
9.   }  
10. }  

4、输出单链表数据

       /****************************************************************************

       *（1）先将pointer节点的指针指向首节点，将pointer节点的数据输出；

       *（2）将pointer节点的指针指向pointer指针的指针（下一个节点），

       *  将pointer的数据输出，重复操作，直到pointer指向NULL。

       *****************************************************************************/      

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 print ?

1. void print_list(link head)  
2. {  
3.   link pointer;  
4.   pointer = head;  
5.   while(pointer != NULL)  
6.   {  
7.     printf("data num:%d\n", pointer -> num);  
8.     printf("dataname:%s\n", pointer -> name);  
9.     pointer = pointer ->next;  
10.   }  
11. }  

5、单链表的查找

       /**************************************************************************

       *     采用线性查找法查找链表中的数据。和数组不同的是，原来数组

       *     是用递增数组索引来查找数据，在链表中是往下一个节点查找。

       **************************************************************************/      

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1. int search_time = 0;//查找次数  
2. int list_search(int key, link head)  
3. {  
4.   link pointer;  
5.   pointer = head;  
6.   while(pointer != NULL)  
7.   {  
8.     search_time++;  
9.     if(pointer -> num == key)  
10.     {  
11.       printf("datanum:%d\n", pointer -> num);  
12.       printf("dataname:%s\n", pointer -> name);  
13.       return 1;  
14.     }  
15.     pointer = pointer ->next;  
16.   }  
17.   return 0;  
18. }  

6、单链表内节点的插入

       /********************************************************************************************

       * （1）在链表头插入：new-> next = head;  head = new;

       * （2）在链表中插入：new-> next = pointer -> next;pointer -> next = new;

       * （3）在链表尾插入：new-> next = pointer -> next;pointer -> next = new;

       *     声明一个新节点供用户输入欲插入的节点内容，用户输入一个节点内容key，表示

       * 欲插入在哪一个节点之后，持续往下一个节点，直到节点内容等于key或者节点指针

       * 为NULL，如果该节点不存在，则插入在首节点前。

       ********************************************************************************************/     

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 print ?

1. link insert_list(link head, link new, intkey)  
2. {  
3.   link pointer;  
4.   pointer = head;  
5.   while(1)  
6.   {  
7.     if(pointer == NULL)  
8.     {  
9.       new -> next = head;  
10.       head = new;  
11.       break;  
12.     }  
13.     if(pointer -> num == key)  
14.     {  
15.       new -> next = pointer -> next;  
16.       pointer -> next = new;  
17.       break;  
18.     }  
19.     pointer = pointer ->next;  
20.   }  
21.   
22.   return head;  
23. }  

7、单链表内节点的删除

       /*************************************************************************************

       * （1）删除首节点：head= pointer -> next; free(pointer);

       * （2）删除中尾节点：back-> next = pointer -> next;free(pointer);

       *     持续往下一个节点查找欲删除点，直到节点内容找到或者节点指针为NULL，

       *     在删除时，必须记录前一个节点的位置back。

       **************************************************************************************/    

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 print ?

1. link delete_list(link head, int key)  
2. {  
3.   link pointer, back;  
4.   pointer = head;  
5.   
6.   while(1)  
7.   {  
8.     if(pointer -> next == NULL)  
9.     {  
10.       break;  
11.     }  
12.     if(head -> num == key)//首节点  
13.     {  
14.       head = pointer ->next;  
15.       free(pointer);  
16.       break;  
17.     }  
18.     /* 不是首节点*/  
19.     back = pointer;  
20.     pointer = pointer ->next;  
21.     if(pointer -> num == key)  
22.     {  
23.       back -> next = pointer -> next;  
24.       free(pointer);  
25.       break;  
26.     }  
27.   }  
28.   
29.   return head;  
30. }  

8、单链表的反转

/****************************************************************************************************************************************************

（1）从首节点开始为back节点、下一个节点pointer、下一个节点的下一个节点为next节点，若back是首节点，则将节点的指针设为NULL。

back = head;   pointer = back->next;   back->next= NULL;

（2）下一个节点设为pointer节点指针，将pointer节点的指针指向上一个节点，下一个节点设为pointer节点，pointer节点设为下一个节点。

next =pointer->next;  pointer->next =back;  back = pointer;  pointer = next;

重复操作，直到pointer节点的指针指向NULL

（3）将pointer节点的指针指向上一个节点，首节点head节点设为pointer节点

pointer->next– back;

head = pointer;

******************************************************************************************************************************************************/

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1. link insert_list(link head)  
2. {  
3.   link pointer; // 节点声明  
4.   link back;  // 上一个节点  
5.   link next;  // 下一个节点  
6.   
7.   back = head; /* back指针设为首节点*/  
8.   pointer = back->next;  
9.   back->next = NULL;  
10.   
11.   next = pointer->next;  
12.   pointer->next = back;  
13.   back = pointer;  
14.   pointer = next;  
15.   
16.   while(pointer->next != NULL) /* 到达链表尾端*/  
17.   {  
18.     next = pointer->next;  
19.     pointer->next = back;  
20.     back = pointer;  
21.     pointer = next;  
22.   }  
23.   pointer->next = back;  
24.   head = pointer;  
25.   
26.   return head;  
27. }  

9、单链表的链接

       // 找到第一个链表的尾端，将该节点指向第二个链表的首节点 

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1. link connect_list(link head1, link head2)  
2. {  
3.   link pointer, back, next;//节点声明，上一节点，下一节点  
4.   
5.   pointer = head1;  
6.   while(pointer -> next != NULL)  
7.   {  
8.     pointer = pointer ->next;  
9.   }  
10.   pointer -> next = head2;  
11.   
12.   return head1;  
13. }  

10、单链表的比较

       //找到第一个链表的首节点和第二个链表的首节点，一次比较其节点内容

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1. void compare_list(link head1, link head2)  
2. {  
3.   link pointer1 = head1, pointer2 = head2;  
4.   
5.   while(1)  
6.   {  
7.     static int i = 1;  
8.     if((pointer1 -> next == NULL) && (pointer2 -> next == NULL))  
9.     {  
10.       break;  
11.     }  
12.     if(pointer1 -> num != pointer2 ->num)  
13.     {  
14.       break;  
15.     }  
16.     printf("第%d 个数相等！\n", i++);  
17.     pointer1 = pointer1 ->next;  
18.     pointer2 = pointer2 ->next;  
19.   }  
20. }