【开卷数据结构 】链表

简介: 【开卷数据结构 】链表

🌺链表的定义


线性表的链式存储又称为单链表,其特点是用一组任意的存储单元来存储线性表的数据元素。


为了表示每个数据元素ai与其后续数据元素ai+1之间的逻辑关系,a1除了存储自身的信息之外,还需要存储一个指向其后续内容的信息(一般为后续内容的地址)。这两部分信息组成数据元素ai的存储映像,称为结点。

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单链表中结点类型的描述如下:

typedef struct LNode    //定义单链表结点类型 
{
  ElemType data;      //数据元素 
  struct LNode *next;   //指向下一地址 
}LNode, *LinkList;


🌺链表的存储方式


整个链表的存取必须从头指针开始进行,头指针指向链表的第一个结点的存储位置。同时由于最后一个元素没有直接后继,则单链表的最后一个结点的指针为空(NULL)

我们来想一想,如果用链表来存储【Ceylan】,它的逻辑状态是什么样的呢?


首先应该需要一个头指针L,它指向第一个元素 'C',通过 'C' 所在结点的信息,可以访问下一节点 'e' 所在位置,以此类推,就可以完整找到整个【Ceylan


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🌺单链表的初始化


单链表的初始化就是建立一个新的空的单链表


🔺实现原理

1️⃣生成新结点作为头结点,用头指针L指向头结点

2️⃣头结点指向空


💬 代码演示

Status InilList(LinkList &L)
{//构建一个空的链表L 
  L=new LNode;    //生成新结点作为头结点,用头指针L指向头结点 
  L->next=NULL;   //头结点指向空 
  return OK; 
}


🌺头插法建立单链表


🔺实现原理

1️⃣建立一个空表,生成新节点

2️⃣将数据存放到新节点的数据域中

3️⃣将新节点插入到当前链表的表头,也就是头结点之后

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💬 代码演示

void CreateList_H(LinkList &L,int n)
{
  L=new LNode;  
  L->next=NULL;             //先建立一个带头结点的空链表 
  for(int i=0;i<n;i++)
  {
    p=new LNode;        //生成新节点*p 
    cin>>p->data;       //输入p结点的数据 
    p->next=L->next;L->next=p;  //将新结点*p插入到头结点之后  
  }
} 


❗️注意:

因为每次插入都是在链表头部,所以应该逆位序输入数据。输入顺序和线性表中的逻辑顺序是相反的


🌺尾插法建立单链表


🔺实现原理

1️⃣建立一个空表,生成新节点

2️⃣将数据存放到新节点的数据域中

3️⃣将新节点插入到当前链表的尾部


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💬 代码演示

void CreateList_R(LinkList &L,int n)
{
  L=new LNode;  //先建立一个带头结点的空链表 
  r=L;      //尾指针指向头结点 
  for(int i=0;i<n;i++)
  {
    p=new LNode;        //生成新节点*p 
    cin>>p->data;       //输入p结点的数据 
    p->next=NULL;r->next=p;   //将新结点*p插入尾结点*r之后   
    r=p 
  }
} 


🌺按序号寻找结点值


🔺实现原理

1️⃣从第一个结点开始,顺指针next逐个向下搜索,直到找到第  i  个结点,

2️⃣若没有找到,返回最后一个指针域NULL


💬 代码演示

LNode *GetElem(LinkList L,int i)
{
  int j=1;        //计数,初始为1 
  LNode *p=L->next;   //头结点指针赋值给p 
  if(i==0)
    return L;     //若i为 0,返回头指针 
  if(i<1)
    return NULL;    //若i无效,则返回 NULL 
  while(p&&j<i)     //从第一个元素开始找,直到第i个结点 
  {
    p=p->next;
    j++;
  }
  return p;       //返回第 i 个结点的指针 
} 


🌺按值寻找结点


🔺实现原理

1️⃣从第一个结点开始,顺指针next逐个向下搜索数值,直到找到符合的数值

2️⃣若没有找到,返回最后一个指针域NULL


💬 代码演示

LNode *LocateElem(LinkList L,ElemType e)
{
  LNode *p=L->next;
  while(p!=NULL&&p->data!=e)  //从第一个结点开始查找数据域为 e 的结点 
  {
    p=p->next;
  }
  return p;         //找到后返回该结点指针,否则返回NULL 
} 


🌺插入结点


将值为 x 的新结点插到单链表的第 i 个位置。


🔺实现原理

1️⃣调用按序号查找函数,查找第i-1个结点,假设返回结点为*p

2️⃣令新结点*s的指针域指向*p的后续结点

3️⃣令结点*p的指针域指向新的插入的结点*s


💬 代码演示

p=GetElem(L,i-1)    //查找插入位置的前驱结点 
s->next=p->next;    //新结点*s的指针域指向*p的后续结点
p->next=s;        //令结点*p的指针域指向新的插入的结点*s


🌺删除结点


将单链表的第 i 个结点删除。


🔺实现原理

1️⃣调用按序号查找函数,查找第 i 个结点,假设返回结点为*p

2️⃣将*p指针域next指向下下位结点


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p=GetElem(L,i-1)    //查找删除位置的前驱结点 
q=p->next;        //令q指向被删除结点 
p->next=q->next;    //将*q结点从链中断开 
free(q);        //释放结点的存储空间 


🌺结束语


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