单链表理论知识详解
1.单链表的定义
线性表的链式存储.优点:不要求大片连续空间,改变容量方便缺点:不可随机存取,要耗费一定空间存放指针
typedef struct LNode{
int data;
struct LNode *next;
}LNode, *LinkList;
typedef 取别名将struct LNode 取别名为别的，方便书写比如我们要声明一个该结构体的时候由原先的struct LNode a; 可以直接写为LNode a;由原先的struct LNode *p; 可以直接写为LinkList a;
2.单链表的初始化
带头结点的初始化,头结点就是多一个结点,指向第一个存放数据的结点.不带头结点,会使处理数据的逻辑更复杂,对==空表和非空表需要不同的代码逻辑==.单链表的初始化本质:为头结点分配一个堆空间,将头结点指针域置为空,加上判断内存是否能分配
#include
#include
//这是带有头结点的单链表初始化
void InitList() {
LinkList L;//定义头指针变量
L=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));//头指针指向分配的头结点内存空间
L->next=NULL;
return true;
}
int main()
{
InitList( );
}
3.单链表的插入和删除
3.1 单链表的插入
3.1.1 按位序插入
按位序插入,比如说有5个元素,插入到第三个元素的位置注意在有头结点时,位序5,意味着是结点6假如我们要插入的位序是3,意味着我们要寻找的是位序2,也就是结点3,当j=i-1时我们跳出循环,先操作,后j++,j代表当前结点值从0开始,也就是我们在j=3的时候应该跳出循环,所以先操作,后j++,就是j 传入什么? 表+插入位置+插入的值分为几步?首先是非法操作的判断,是否合法.第二步是,寻找要插入的位置,插入第几个位置,就找到他前一个位置即i-1,让此时的指针p落在该点处,即我们可以操作他的next域第三步,先判断吐过p指向空,插入操作不合法,若合法,分配堆空间给一个新的结点s,s的数据域是传入值e,s的指针域指向原先的i(i-1的next域,即p当前的next域),然后将i-1的next域指向新的i 核心思想：先连后断 bool ListInsert(LinkList L,int i,int e) { if(i<1) return false; LNode *p=L; //为什么需要p指针,因为我们不能动表头指针 int j=0; //用来判断当前指针在第几个结点处,j=0,意思是在头结点处 while(p!=NULL&&j { p=p->next; j++; } //通过这个循环，我们就能找到A的指向B的next域，在他俩中间插入C if(p==NULL) return false; //上个循环判断它是否为空，为空不执行，为空的具体操作写在了这，为空就结束 LNode *s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode)); s->data=e; s->next=p->next; p->next=s; return true; } 3.1.2 在指定结点的前后插入 一.后插操作 分两步判断操作是否合法(p指针是否为空+s是否能分配)插入元素操作 InsertNextNode(LNode *p,int e) { if(p==NULL) return false; LNode *s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode)); if(s==NULL) return false; s->data=e; s->next=p->next; p->next=s; return true; } 二.前插操作 前插操作我们这里不讨论从前遍历一遍,到最后的那种方法而是考虑,用后插法再交换他们的数据域这种形式可以将时间复杂度降低到o(1) bool InsertPriorNode(LNode *p,int e) { if(p==NULL) return false; LNode *s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode)); if(s==NULL) return false; s->next=p->next; p->next=s; s->data=p->data; p->data=e; return true; } 4.单链表的删除 4.1 按位序删除 第一步与之前的查找的相同的,现查找位序-1的点然后再进行删除操作 bool ListDelete(LinkList L,int i,int &e) { if(i<1) return false; LNode *p=L; //为什么需要p指针,因为我们不能动L头指针 int j=0; //用来判断当前指针在第几个结点处,j=0,意思是在头结点处 while(p!=NULL&&j { p=p->next; j++; } if(p==NULL) return false; if(p->next==NULL) return false; LNode *q=p->next; //方便操作搞出了一个q,直接用p也行,就是写起来不直观 e=q->data; p->next=q->next; free(q); return true; } 4.2 指定结点的删除 指定删除结点p,我们思考,给你结点p删除它,需要找到前一个结点,但是那样做太麻烦了,不如交换指定结点和后一个结点的数据域,再删除新的后继结点 bool DeleteNode(LNode *p) { if(p==NULL) return false; LNode *q=p->next; p->data=q->data; p->next=q->next; free(q); return true; } 5.单链表的查找 5.1 按位序查找 返回值是位序结点的指针 LNode * GetElem(LinkList L,int i) { if(i<0) return NULL; LNode *p=L; int j=0; while(p!=NULL&&j { p=p->next; j++; } return p; } 5.2 按值查找 LNode * LocateElem(LinkList L,int e) { LNode *p=L->next; //从第一个结点处开始查值 while(p!=NULL&&p->data!=e) { p=p->next; } return p; } 补充一个:求表的长度 int Length(LinkList L){ int len=0; //不包括头结点 LNode *p=L; while(p->next!=NULL) { p=p->next; len++; } return len; } 6. 单链表的建立(带头结点的建立) 单链表的建立包括了头结点的建立(初始化) 6.1 尾插法建立单链表 - 在尾插法中,LNode *s,*r=L;这个写法,其实是为了简化代码,实际上*s不需要赋值, - 因为在接下来的代码中会给结点s分配堆空间,结点s的位置就会变成随机的, - 实际上,我们只需要让r=L就行,声明一个s即可 声明输入值x,分配头结点,声明s和r指针 循环分配s结点再把它加入链表,再循环的输入x值 链表尾指针置空 LinkList List_Tailnsert(LinkList &L) { int x; L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); //初始化头结点 LNode *s,*r=L; //定义上表尾指针和待随机分配的结点指针 scanf("%d",&x); while(x!=9999) //输出9999表示结束 { s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode)); s->data=x; r->next=s; r=s; scanf("%d",&x); } r->next=NULL; return L; } 6.2 头插法建立单链表 头插法相比于尾插法,我们要把头指针置空,因为分配的头指针很可能指向神秘的空间有脏数据 LinkList List_Headlnsert(LinkList L) { int x; L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); L->next=NULL; //初始链表头指针指向NULL LNode *s; scanf("%d",&x); while(x!=9999) //输出9999表示结束 { s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode)); s->data=x; s->next=L->next; L->next=s; scanf("%d",&x); } return L; } 本文完整代码 #include #include typedef struct LNode{ int data; struct LNode *next; }LNode ,*LinkList; void InitList() { LinkList L;//定义头指针变量 L=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));//头指针指向分配的头结点内存空间 L->next=NULL; return true; } bool ListInsert(LinkList L,int i,int e) { if(i<1) return false; LNode *p=L; //为什么需要p指针,因为我们不能动L头指针 int j=0; //用来判断当前指针在第几个结点处,j=0,意思是在头结点处 while(p!=NULL&&j { p=p->next; j++; } if(p==NULL) return false; LNode *s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode)); s->data=e; s->next=p->next; p->next=s; return true; } InsertNextNode(LNode *p,int e) { if(p==NULL) return false; LNode *s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode)); if(s==NULL) return false; s->data=e; s->next=p->next; p->next=s; return true; } bool InsertPriorNode(LNode *p,int e) { if(p==NULL) return false; LNode *s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode)); if(s==NULL) return false; s->next=p->next; p->next=s; s->data=p->data; p->data=e; return true; } bool ListDelete(LinkList L,int i,int &e) { if(i<1) return false; LNode *p=L; //为什么需要p指针,因为我们不能动L头指针 int j=0; //用来判断当前指针在第几个结点处,j=0,意思是在头结点处 while(p!=NULL&&j { p=p->next; j++; } if(p==NULL) return false; if(p->next==NULL) return false; LNode *q=p->next; //方便操作搞出了一个q,直接用p也行,就是写起来不直观 e=q->data; p->next=q->next; free(q); return true; } bool DeleteNode(LNode *p) { if(p==NULL) return false; LNode *q=p->next; p->data=q->data; p->next=q->next; free(q); return true; } LNode * GetElem(LinkList L,int i) { if(i<0) return NULL; LNode *p=L; int j=0; while(p!=NULL&&j { p=p->next; j++; } return p; } LNode * LocateElem(LinkList L,int e) { LNode *p=L->next; //从第一个结点处开始查值 while(p!=NULL&&p->data!=e) { p=p->next; } return p; } int Length(LinkList L){ int len=0; //不包括头结点 LNode *p=L; while(p->next!=NULL) { p=p->next; len++; } return len; } LinkList List_Tailnsert(LinkList L) { int x; L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); LNode *s,*r=L; scanf("%d",&x); while(x!=9999) //输出9999表示结束 { s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode)); s->data=x; r->next=s; r=s; scanf("%d",&x); } r->next=NULL; return L; } LinkList List_Headlnsert(LinkList L) { int x; L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); LNode *s; scanf("%d",&x); while(x!=9999) //输出9999表示结束 { s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode)); s->data=x; s->next=L->next; L->next=s; scanf("%d",&x); } return L; } int main() { InitList(); int e=-1; }