数据结构(链表)

简介: 数据结构(链表)

1.链表的概念

概念:链表是一种物理上不连续,非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序上是通过指针来连接的线性表。


2.链表的分类

链表的分类有很多,主要有以下部分组成不同的链表:

3a9258f8292f489ba0374c9f0e6ebb75.png

3.链表和顺序表的区别

不同点                                        顺序表                                        链表

存储空间上                                物理上一定连续                          逻辑上连续,但物理上不一定连续

随机访问                                   支持O(1)                                       不支持:O(N)

任意位置插入或者删除元素    可能需要搬移元素,效率低O(N)     只需修改指针指向

插入                                        动态顺序表,空间不够时需要扩容     没有容量的概念

应用场景                         元素高效存储+频繁访问                             任意位置插入和删除频繁

缓存利用率                                        高                                                        低


4.单链表的增删查改

链表结构如下:

193f7329badb488ca674381dd2498cc9.png

头文件(函数声明):

typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{
  SLTDataType a;
  struct SListNode* next;
}SLTNode;
 
void SLTPrint(SLTNode* phead);
 
//头部插入删除/尾部插入删除
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
 
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
//在指定位置之前插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//在指定位置之后插入数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);
//销毁链表
void SListDesTroy(SLTNode** pphead);


代码实现

打印链表:

//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
  SLTNode* node = phead;
  while (node)
  {
    printf("%d ", node->a);
    node = node->next;
  }
 }


头部插入删除:

//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
  assert(pphead);
  SLTNode* node = c_jian(x);
  if (*pphead==NULL)
  {
    *pphead = node;
  }
  node->next = *pphead;
  *pphead = node;
}
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
  assert(*pphead && pphead);
  SLTNode* node = (*pphead)->next;
  free(*pphead);
  *pphead = NULL;
  *pphead = node;
}


尾部插入删除:

//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
  SLTNode* node = c_jian(x);
  if (*pphead == NULL)
  {
    *pphead = node;
  }
  else
  {
    SLTNode* tail = *pphead;
    while (tail->next)
    {
      tail = tail->next;
    }
    tail->next = node;
  }
}
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
  assert(*pphead && pphead);
  if ((*pphead)->next == NULL)
  {
    free(*pphead);
    *pphead = NULL;
  }
  SLTNode* tail= *pphead;
  SLTNode* tail_1 = *pphead;
  while (tail->next)
  {
    tail_1 = tail;
    tail = tail->next;
  }
  free(tail);
  tail_1->next = NULL;
  tail = NULL;
}


查找数据:

//查找结点
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
  assert(phead);
  while (phead)
  {
    if (phead->a == x)
      return phead;
    phead = phead->next;
  }
  return NULL;
}


在指定位置之前插入数据:

void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
  assert(pphead);
  assert(pos);
  SLTNode* node = c_jian(x);
  SLTNode* prev = *pphead;
  if (*pphead == pos)
  {
    SLTPushFront(pphead, x);
  }
  else
  {
      while (prev->next != pos)
       {
    if (prev->next == NULL)
      exit(1);
    prev = prev->next;
      }
       node->next = pos;
       prev->next = node;
  }
  
}


删除pos节点:

void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
  assert(pphead);
  assert(pos);
  SLTNode* node = *pphead;
  if (*pphead == pos)
  {
    SLTPopFront(pphead);
  }
  else
  {
    while (node->next != pos)
    {
      if (node == NULL)
        exit(1);
      node = node->next;
    }
    SLTNode* node1 = node->next;
    node->next = node1->next;
    free(node1);
    node1 = NULL;
  }
}


在指定位置之后插入数据:

void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
  assert(pos);
  SLTNode* node = c_jian(x);
  node->next = pos->next;
  pos->next = node;
}


销毁链表:

void SListDesTroy(SLTNode** pphead)
{
  SLTNode* node = NULL;
  while ((*pphead)->next)
  {
    node = *pphead;
    *pphead = (*pphead)->next;
    free(node);
  }
  free(*pphead);
}


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