C语言数据结构-单链表

简介: C语言数据结构-单链表

(创作不易,感谢有你,你的支持,就是我前行的最大动力,如果看完对你有帮助,请留下您的足迹)

           

提示:本章的对应项目为学生成绩管理系统 ,大家学完单链表以后就可以尝试去做一个学生成绩管理系统啦!(http://t.csdn.cn/1VrMy

目录

初始链表:

链表的头指针和头结点:

单链表:

单链表的读取:

单链表的插入:

单链表的删除:


初始链表:

链表是由n个结点链结成,第一个结点的存储位置叫做头指针,最后一个结点的指针为“空”      结点包括数据域和指针域。

//创建一个结点
typedef struct monster{
//数据域
  int id; //怪物编号
  char *name; //怪物名称
//指针域
  struct monster *pNext;//指向下一节点的指针
} Monster;

在给结构体赋值时,具体形式如下:

我们来画个图便于大家理解:

如图所示,每一个元素的指针域都保存的是下一个元素的地址,而最后一个元素的指针域是空指针NULL;每一个元素串联起来的形式就形成了一个链表。

链表的头指针和头结点:

头指针:链表中第一个结点的存储位置。

头结点:在单链表的第一个结点前附设的一个结点。

两者的异同点:

单链表:

链表的每一个结点中只包含一个指针域。

//单链表
typedef struct student{
  int id; //学生编号
  char *name; //学生名称
  //指向下一节点的指针
  struct student *pNext;
} Student;

如下情况则不是单链表:

//不属于单链表
typedef struct student{
  int id; //学生编号
  char *name; //学生名称
//指向下一节点的指针
  struct student *pNext;
  struct student *qNext;
} Student;

单链表的读取:

获取第i个结点的数据

声明一个结点指针p指向链表第一个结点𝒂1 ,初始化j从1开始;

当j<i时,遍历链表,让p的指针向后移动,不断指向下一个结点,j累加1;

若当链表末尾p为空,则说明第i个元素不存在;否则查找成功,返回结点p的数据。  

单链表的插入:

在第i个结点之后插入数据元素

创建一个空结点,分配内存空间,设置元素数据

获取第i个结点,设置新结点的后继结点为该结点的后继结点

设置第i个结点的后继结点为新结点

提示:

1. 插入操作最后最好有插入成功或失败的返回值。

2. 如果有头结点,并且记录了链表长度,则最后长度也要加 1

3. 有头结点的单链表插入操作才能统一。

/** 定义链表的结点,包含数据域和指针域 */
typedef struct Node{
    ElementType data;   //数据域
    struct Node * next; //指针域,指向下个结点
}Node;
/**
 * 头结点
 * 注意:我们在定义链表时,习惯性的会定义头结点,以便统一链表结点的插入和删除操作
 * 头结点也可以称为首元结点,最后一个结点叫做尾元结点
 */
typedef struct LinkList{
    Node * next;        //头指针(如果链表有头结点,next就指向头结点;没有就指向第一个结点)
    int length;         //链表的长度,初始值为0
}LinkList;
/** 初始化链表 */
void InitLinkList(LinkList * linkList, ElementType * dataArray, int length)
{
    for(int i = 0; i < length; i++){
        InsertLinkList(linkList, i + 1, dataArray[i]);
    }
}
/**
 *  在指定的位置pos插入元素element
 */
void InsertLinkList(LinkList * linkList, int pos, ElementType element)
{
    //1.创建空结点并为数据域赋值
    Node * node = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    node->data = element;
    node->next = NULL;
    //2、找到要插入位置的结点
    if(pos == 1){//如果插入的是第一个元素,就非常简单
        linkList->next = node;
        linkList->length++;
        return;
    }
    //通过循环找到要插入的结点位置
    Node * currNode = linkList->next;
    for(int i = 1; currNode && i < pos - 1; i++){
        currNode = currNode->next;
    }
    //3、将结点插入并对接前面的结点
    if(currNode){
        node->next = currNode->next;
        currNode->next = node;
        linkList->length++;
    }
}

单链表的删除:

删除第i个结点及其数据元素

获取第i个结点,若该节点不是第一个结点,则获取第i-1个结点

将第i-1个结点的后缀结点设为第i个结点的后缀结点

删除第i个结点,释放内存空间,记录并返回删除的数据元素的值

提示:

1. 如果有头结点,并且记录了链表长度,则最后长度也要减1

2. 若没有找到结点,则返回-1

3. 若该链表没有头结点,并且第i个结点是第一个结点,记录第一个结点为第 i+1 个结点,然后释放该节点。

/** 删除并返回指定位置的元素 */
ElementType DeleteLinkListElement(LinkList * linkList, int pos){
    ElementType element;    //被删除的元素
    element.id = -999;      //赋一个不可能的值,用来判断是否删除成功
    Node * node = NULL;
    if(pos == 1){
        node = linkList->next;
        if(node){
            element = node->data;
            linkList->next = node->next;
            free(node);//释放被删除结点的内存 - 容易遗漏
            linkList->length--;
        }
        return element;
    }
    //1、找到要删除结点和它的前缀结点
    //2、要删除结点->next赋值给前缀结点->next
    //3、释放要删除的结点内存
    Node * preNode; //前缀结点
    node = linkList->next;
    for(int i = 1; node && i < pos; i++){
        preNode = node;
        node = node->next;
    }
    if(node){
        element = node->data;
        preNode->next = node->next;
        free(node);
        linkList->length--;
    }
    return element;
}

单链表的整表删除:

销毁单链表,释放内存空间

1.声明结点p和q

2.将第一个结点赋值给p

3.循环将下一个结点赋值给q,释放p,将q赋值给p

void clearList(LinkList *L)
{
  LinkList p,q;
  p = (*L)->next; //p为第一个结点
  while(p)//没到表尾
  { 
      q = p->next;
      free(p);
      p = q;
  }
  (*L)->next = NULL;
  (*L)->length = 0;
}


相关文章
|
2月前
|
算法 数据处理 C语言
C语言中的位运算技巧,涵盖基本概念、应用场景、实用技巧及示例代码,并讨论了位运算的性能优势及其与其他数据结构和算法的结合
本文深入解析了C语言中的位运算技巧,涵盖基本概念、应用场景、实用技巧及示例代码,并讨论了位运算的性能优势及其与其他数据结构和算法的结合,旨在帮助读者掌握这一高效的数据处理方法。
51 1
|
2月前
|
存储 算法 搜索推荐
【趣学C语言和数据结构100例】91-95
本文涵盖多个经典算法问题的C语言实现,包括堆排序、归并排序、从长整型变量中提取偶数位数、工人信息排序及无向图是否为树的判断。通过这些问题,读者可以深入了解排序算法、数据处理方法和图论基础知识,提升编程能力和算法理解。
56 4
|
2月前
|
存储 机器学习/深度学习 搜索推荐
【趣学C语言和数据结构100例】86-90
本文介绍并用C语言实现了五种经典排序算法:直接插入排序、折半插入排序、冒泡排序、快速排序和简单选择排序。每种算法都有其特点和适用场景,如直接插入排序适合小规模或基本有序的数据,快速排序则适用于大规模数据集,具有较高的效率。通过学习这些算法,读者可以加深对数据结构和算法设计的理解,提升解决实际问题的能力。
49 4
|
2月前
|
存储 算法 数据处理
【趣学C语言和数据结构100例】81-85
本文介绍了五个经典算法问题及其C语言实现,涵盖图论与树结构的基础知识。包括使用BFS求解单源最短路径、统计有向图中入度或出度为0的点数、统计无向无权图各顶点的度、折半查找及二叉排序树的查找。这些算法不仅理论意义重大,且在实际应用中极为广泛,有助于提升编程能力和数据结构理解。
53 4
|
2月前
|
算法 数据可视化 数据建模
【趣学C语言和数据结构100例】76-80
本文介绍了五种图论算法的C语言实现,涵盖二叉树的层次遍历及广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)的邻接表与邻接矩阵实现。层次遍历使用队列按层访问二叉树节点;BFS利用队列从源节点逐层遍历图节点,适用于最短路径等问题;DFS通过递归或栈深入图的分支,适合拓扑排序等场景。这些算法是数据结构和算法学习的基础,对提升编程能力和解决实际问题至关重要。
54 4
|
2月前
|
存储 算法 vr&ar
【趣学C语言和数据结构100例】71-75
本文介绍了五个C语言数据结构问题及其实现,涵盖链表与二叉树操作,包括按奇偶分解链表、交换二叉树左右子树、查找节点的双亲节点、计算二叉树深度及求最大关键值。通过递归和遍历等方法,解决了理论与实际应用中的常见问题,有助于提升编程能力和数据结构理解。
45 4
|
2月前
|
存储 算法 C语言
【趣学C语言和数据结构100例】66-70
本书《趣学C语言和数据结构100例》精选了5个典型的数据结构问题及C语言实现,涵盖链表与数组操作,如有序集合的集合运算、有序序列表的合并、数组中两顺序表位置互换、三递增序列公共元素查找及奇偶数重排。通过详细解析与代码示例,帮助读者深入理解数据结构与算法设计的核心思想,提升编程技能。
37 4
|
2月前
|
存储 缓存 算法
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式,强调了合理选择数据结构的重要性,并通过案例分析展示了其在实际项目中的应用,旨在帮助读者提升编程能力。
73 5
|
2月前
|
并行计算 算法 测试技术
C语言因高效灵活被广泛应用于软件开发。本文探讨了优化C语言程序性能的策略,涵盖算法优化、代码结构优化、内存管理优化、编译器优化、数据结构优化、并行计算优化及性能测试与分析七个方面
C语言因高效灵活被广泛应用于软件开发。本文探讨了优化C语言程序性能的策略,涵盖算法优化、代码结构优化、内存管理优化、编译器优化、数据结构优化、并行计算优化及性能测试与分析七个方面,旨在通过综合策略提升程序性能,满足实际需求。
65 1
|
2月前
|
存储 机器学习/深度学习 算法
【趣学C语言和数据结构100例】61-65
本文介绍了五个关于C语言和数据结构的经典问题及其实现方法,涵盖查找链表共同后缀、删除重复节点、重新排列链表元素、合并有序链表以及特定条件下的链表排序。每个问题通过具体的算法设计,不仅展示了链表操作的灵活性,还强调了效率优化的重要性。通过这些问题的探讨,读者可以深入理解链表的基本操作和高级应用,提升解决实际问题的能力。
59 4