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;
}
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