C语言数据结构(4)--链式存储线性表

简介: 本文目录1. 顺序存储线性表的缺点2. 链式存储线性表的实现原理3. 链式存储线性表的操作4. 代码实现

1. 顺序存储线性表的缺点

上一篇讲了顺序存储线性表,实际上就是用数组的顺序来表达一个有顺序的一维数据集合。


但是数据这种存储结构存在一些问题:


容量有限,数组属于连续存储空间,不能太大,如果申请太大的连续数组空间,可能会GG,至于具体能申请多大,请大家试试,猫哥比较懒,此处就不试了

插入与删除速度慢。这个是肯定的啦,比如插入一个元素,后面所有的元素都得往后移动,删除一个元素,前面的元素都得往前移动。

咋办捏,有一个很朴素的想法就是,让前面一个人记住后面一个人,不用关心整体,只要前后关联就OK。这种数据结构即为链式存储线性表。


2. 链式存储线性表的实现原理

因为C语言支持指针啊,让前面一个记住后面一个,太简单了啊,直接让前面一个的指针指向后面一个完事。那第一个咋办捏,第一个没有前面一个啊,那也么事,我们直接定义一个头部指向第一个元素,也就是说头部实际上不是线性表的数据部分,但是它能把链式线性表关联出来。


就像火车头,虽然不拉乘客,但是能带着乘客去他们想去的地方。这个比喻实在太形象了,厉害炸了~


3. 链式存储线性表的操作

此处跟顺序线性表一模一样,因为都是线性表嘛,功能一样,只是存储结构不一样。


显示线性表元素个数

列出线性表的所有元素

获取指定位置元素

在指定位置插入元素

删除指定位置元素

清空线性表

4. 代码实现

话不多说,说多了上头。酒不多喝,喝多了会难受,直接上代码~


PS:我自己测试没发现BUG,但是不能保证肯定没有BUG…保佑我~!

/*
* 链式存储线性表
* 作者:熊猫大大
* 时间:2019-09-25
*/
#include<stdio.h>
// 线性表的节点结构体
typedef struct {
  int data;//保存节点数据
  struct Node *next;//指向下一个节点
}Node;
// 获取元素个数
int getCount(Node *head)
{
  int count = 0;
  Node* p = head;//定义一个指针首先指向头结点
  while (p->next != NULL)//还有数据元素
  {
    count++;
    p = p->next;
  }
  return count;
}
// 显示所有元素
void printList(Node *head)
{
  int i;
  printf("\n所有元素:");
  Node* p = head;//定义一个指针首先指向头结点
  while (p->next != NULL)
  {
    p = p->next;
    printf("%d ", p->data);
  }
}
// 获取指定位置元素,返回值放入result指向元素,注意位置从0开始
int getData(Node *head, int index, int *result)
{
  int i = 0;//当前位置
  if (index < 0)
  {
    return 0; //位置不存在
  }
  Node* p = head;//定义一个指针首先指向头结点
  while (p->next != NULL)
  {
    p = p->next;
    if (i == index) {
      *result = p->data;
    }
    i++;
  }
  if (i >= index) //位置超限
  {
    return 0;
  }
  return 1;//1表示成功
}
// 插入元素
int insertData(Node *head, int index, int input)
{
  int i = 0;//当前位置
  Node* temp = (Node*)malloc(sizeof(Node));//临时节点
  if (index < 0)
  {
    return 0; //位置不存在
  }
  if (index == 0) //第一个位置插入元素
  {
    temp->data = input;
    temp->next = head->next;
    head->next = temp;
    return;
  }
  Node* p = head;//定义一个指针首先指向头结点
  while (p->next != NULL)
  {
    p = p->next;
    i++;
    if (i == index) {//找到插入位置
      temp->data = input;
      temp->next = p->next;
      p->next = temp;
      return;
    }
  }
  if (i == index) //最后一个后面追加
  {
    return 1;
  }
  else {
    return 0;//位置超限
  }
  return 1;
}
// 删除指定位置元素
int deleteData(Node *head, int index)
{
  int i = 0;//当前位置
  if (index < 0)
  {
    return 0; //位置不存在
  }
  Node* p = head;//定义一个指针首先指向头结点
  Node* front = head;//记录前一个元素
  while (p->next != NULL)
  {
    front = p;
    p = p->next;
    if (i == index) {//删除该元素
      front->next = p->next;//跳过被删除元素
      free(p);//释放
      return;
    }
    i++;
  }
  if (i >= index) //位置超限
  {
    return 0;
  }
  return 1;//1表示成功
}
// 清空所有元素
int clearData(Node *head)
{
  Node* p = head->next;
  Node* temp;
  while (p != NULL)
  {
    temp = p->next;
    free(p);
    p = temp;
  }
  head->next = NULL;
  return 1;
}
// 入口
int main()
{
  Node head;//头部节点实际上就代表了一个链表
  head.data = 0;//头部节点存储的数据没意义
  head.next = NULL;//刚开始没有数据节点
  int count = getCount(&head);
  printf("初始长度:%d\n", count);
  insertData(&head, 0, 1);
  insertData(&head, 1, 2);
  insertData(&head, 1, 3);
  count = getCount(&head);
  printf("新增后长度:%d\n", count);
  printList(&head);
  int result = 0;
  getData(&head, 2, &result);
  printf("位置2元素:%d\n", result);
  deleteData(&head, 0);
  printList(&head);
  clearData(&head);
  count = getCount(&head);
  printf("清空后长度:%d\n", count);
  return 1;
}
相关文章
|
12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。
507 1
|
12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。
171 4
|
12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。
151 4
|
12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。
132 4
|
9月前
|
定位技术 C语言
c语言及数据结构实现简单贪吃蛇小游戏
c语言及数据结构实现简单贪吃蛇小游戏
|
10月前
|
搜索推荐 C语言
数据结构(C语言)之对归并排序的介绍与理解
归并排序是一种基于分治策略的排序算法,通过递归将数组不断分割为子数组,直到每个子数组仅剩一个元素,再逐步合并这些有序的子数组以得到最终的有序数组。递归版本中,每次分割区间为[left, mid]和[mid+1, right],确保每两个区间内数据有序后进行合并。非递归版本则通过逐步增加gap值(初始为1),先对单个元素排序,再逐步扩大到更大的区间进行合并,直至整个数组有序。归并排序的时间复杂度为O(n*logn),空间复杂度为O(n),且具有稳定性,适用于普通排序及大文件排序场景。
|
10月前
|
存储 算法 C++
【C++数据结构——图】图的邻接矩阵和邻接表的存储(头歌实践教学平台习题)【合集】
本任务要求编写程序实现图的邻接矩阵和邻接表的存储。需掌握带权有向图、图的邻接矩阵及邻接表的概念。邻接矩阵用于表示顶点间的连接关系,邻接表则通过链表结构存储图信息。测试输入为图的顶点数、边数及邻接矩阵,预期输出为Prim算法求解结果。通关代码提供了完整的C++实现,包括输入、构建和打印邻接矩阵与邻接表的功能。
379 10
|
10月前
|
存储 算法 测试技术
【C++数据结构——线性表】求集合的并、交和差运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
本任务要求编写程序求两个集合的并集、交集和差集。主要内容包括: 1. **单链表表示集合**:使用单链表存储集合元素,确保元素唯一且无序。 2. **求并集**:遍历两个集合,将所有不同元素加入新链表。 3. **求交集**:遍历集合A,检查元素是否在集合B中存在,若存在则加入结果链表。 4. **求差集**:遍历集合A,检查元素是否不在集合B中,若满足条件则加入结果链表。 通过C++代码实现上述操作,并提供测试用例验证结果。测试输入为两个集合的元素,输出为有序集合A、B,以及它们的并集、交集和差集。 示例测试输入: ``` a c e f a b d e h i ``` 预期输出:
284 7
|
10月前
|
机器学习/深度学习 存储 C++
【C++数据结构——线性表】单链表的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
本内容介绍了单链表的基本运算任务,涵盖线性表的基本概念、初始化、销毁、判定是否为空表、求长度、输出、求元素值、按元素值查找、插入和删除数据元素等操作。通过C++代码示例详细解释了顺序表和链表的实现方法,并提供了测试说明、通 - **任务描述**:实现单链表的基本运算。 - **相关知识**:包括线性表的概念、初始化、销毁、判断空表、求长度、输出、求元素值、查找、插入和删除等操作。 - **测试说明**:平台会对你编写的代码进行测试,提供测试输入和预期输出。 - **通关代码**:给出了完整的C++代码实现。 - **测试结果**:展示了测试通过后的预期输出结果。 开始你的任务吧,祝你成功!
475 5
|
10月前
|
机器学习/深度学习 存储 C++
【C++数据结构——线性表】顺序表的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
本文档介绍了线性表的基本运算任务,涵盖顺序表和链表的初始化、销毁、判定是否为空、求长度、输出、查找元素、插入和删除元素等内容。通过C++代码示例详细展示了每一步骤的具体实现方法,并提供了测试说明和通关代码。 主要内容包括: - **任务描述**:实现顺序表的基本运算。 - **相关知识**:介绍线性表的基本概念及操作,如初始化、销毁、判定是否为空表等。 - **具体操作**:详述顺序表和链表的初始化、求长度、输出、查找、插入和删除元素的方法,并附有代码示例。 - **测试说明**:提供测试输入和预期输出,确保代码正确性。 - **通关代码**:给出完整的C++代码实现,帮助完成任务。 文档
307 5