数据结构单向链表和循环链表的插入 | 第二套

简介: 数据结构单向链表和循环链表的插入 | 第二套

为什么是圆形? 在单向链表中,为了访问链表的任何节点,我们从第一个节点开始遍历。如果我们位于列表中间的任何节点,则无法访问给定节点之前的节点。这个问题可以通过稍微改变单链表的结构来解决。在单向链表中,下一部分(指向下一个节点的指针)为 NULL。如果我们利用这个链接指向第一个节点,那么我们就可以到达前面的节点。

在我们这篇文章中,解释了使用单向链表在循环链表中实现和插入节点。

实现

为了实现一个循环单向链表,我们使用一个指向链表最后一个节点的外部指针。如果我们有一个指针 last 指向最后一个节点,那么 last -> next 将指向第一个节点。

指针last指向节点 Z 并且 last -> next 指向节点 P。

为什么我们采用指向最后一个节点而不是第一个节点的指针? *
为了在开头插入一个节点,我们需要遍历整个链表。此外,为了在最后插入,必须遍历整个列表。如果我们使用指向最后一个节点的指针而不是
开始*指针,那么在这两种情况下都不需要遍历整个列表。因此,无论列表的长度如何,在开头或结尾插入都需要恒定的时间。

插入

节点可以通过三种方式添加:

  • 插入空列表
  • 在列表开头插入
  • 在列表末尾插入
  • 在节点之间插入

在空列表中插入

最初,当列表为空时,最后一个指针将为 NULL。

插入后,T是最后一个节点,所以指针last指向节点T。而节点T是第一个也是最后一个节点,所以T指向自己。

将节点插入空列表的函数,

struct Node *addToEmpty(struct Node *last, int data)
{
  if (last != NULL)
  return last;
  struct Node *temp =
    (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
  temp -> data = data;
  last = temp;
  temp -> next = last;
  return last;
}

在列表的开头插入

在列表的开头插入一个节点,请执行以下步骤: \

  1. 创建一个节点,例如 T。 \
  2. 使 T -> next = last -> next。 \
  3. 上一个 -> 下一个 = T。

在列表的开头插入节点的函数,

struct Node *addBegin(struct Node *last, int data)
{
if (last == NULL)
  return addToEmpty(last, data);
struct Node *temp
    = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));
temp -> data = data;
temp -> next = last -> next;
last -> next = temp;
return last;
}

在列表末尾插入

在列表末尾插入一个节点,请执行以下步骤:

  1. 创建一个节点,例如 T。
  2. 使 T -> next = last -> next;
  3. last -> next = T。
  4. last = T。

在列表末尾插入节点的函数

struct Node *addEnd(struct Node *last, int data)
{
if (last == NULL)
  return addToEmpty(last, data);
struct Node *temp =
    (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));
temp -> data = data;
temp -> next = last -> next;
last -> next = temp;
last = temp;
return last;
}

在节点之间插入要在两个节点之间插入一个节点,请执行以下步骤:

  1. 创建一个节点,例如 T。
  2. 搜索需要在其后插入 T 的节点,例如该节点是 P。
  3. 使 T -> next = P -> next;
  4. P -> next = T. 假设需要在节点值为10后插入12,

在List末尾插入节点的函数,

struct Node *addAfter(struct Node *last, int data, int item)
{
  if (last == NULL)
  return NULL;
  struct Node *temp, *p;
  p = last -> next;
  do
  {
    if (p ->data == item)
    {
      temp = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));
      temp -> data = data;
      temp -> next = p -> next;
      p -> next = temp;
      if (p == last)
        last = temp;
      return last;
    }
    p = p -> next;
  } while (p != last -> next);
  cout << item << " not present in the list." << endl;
  return last;
}

下面是一个完整的程序,它使用上述所有方法来创建一个循环单向链表。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct Node
{
  int data;
  struct Node *next;
};
struct Node *addToEmpty(struct Node *last, int data)
{
  if (last != NULL)
  return last;
  struct Node *temp =
    (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
  temp -> data = data;
  last = temp;
  last -> next = last;
  return last;
}
struct Node *addBegin(struct Node *last, int data)
{
  if (last == NULL)
    return addToEmpty(last, data);
  struct Node *temp =
      (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));
  temp -> data = data;
  temp -> next = last -> next;
  last -> next = temp;
  return last;
}
struct Node *addEnd(struct Node *last, int data)
{
  if (last == NULL)
    return addToEmpty(last, data);
  struct Node *temp =
    (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));
  temp -> data = data;
  temp -> next = last -> next;
  last -> next = temp;
  last = temp;
  return last;
}
struct Node *addAfter(struct Node *last, int data, int item)
{
  if (last == NULL)
    return NULL;
  struct Node *temp, *p;
  p = last -> next;
  do
  {
    if (p ->data == item)
    {
      temp = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));
      temp -> data = data;
      temp -> next = p -> next;
      p -> next = temp;
      if (p == last)
        last = temp;
      return last;
    }
    p = p -> next;
  } while(p != last -> next);
  cout << item << " not present in the list." << endl;
  return last;
}
void traverse(struct Node *last)
{
  struct Node *p;
  if (last == NULL)
  {
    cout << "List is empty." << endl;
    return;
  }
  p = last -> next;
  do
  {
    cout << p -> data << " ";
    p = p -> next;
  }
  while(p != last->next);
}
int main()
{
  struct Node *last = NULL;
  last = addToEmpty(last, 6);
  last = addBegin(last, 4);
  last = addBegin(last, 2);
  last = addEnd(last, 8);
  last = addEnd(last, 12);
  last = addAfter(last, 10, 8);
  traverse(last);
  return 0;
}

输出:

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