对链表的相关操作及数据结构的再理解

结点的操作

由于链表是n个离散结点彼此通过指针相连，所以对链表的相关操作主要通过头指针(存放了头结点的地址)对结点进行操作来实现。

1.如何将q所指向的结点插入到p所指向结点的后面？



有两个方法

第一种： 采用临时变量

r=p->pNext;//用r保存p所指向结点的下一个结点地址

p->pNext=q;//此时p的指针域指向q所指的结点的地址

q->pNext=r;

第二种：不采用临时变量

q-pNext=p->pNext;//让p和q所指向结点的指针域指向后面的同一个结点

p-pNext=q;//再让p的指针域指向q结点

2.如何删除一个节点(思路：用一个临时变量r来保存要删除的结点，再删除p后面的那个结点)

r=p->pNext;

p->pNext=p->pNext->pNext;

free(r);

r=NULL;

3.如何判断链表是否为空(思路：空链表只有一个头结点，所以只需让头结点的指针域为NULL即可)

对链表的相关操作

实例说明：

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct Node
{
int data;//数据域
struct Node *pNext;//指针域
}NODE,*PNODE;
PNODE CreateList();//创建链表
void TraverseList(PNODE);//遍历链表
bool IsEmpty(PNODE);//判断链表是否为空
int Length(PNODE);//求链表长度
bool InsertNode(PNODE,int,int);//插入结点
bool DeleteNode(PNODE,int,int *);//删除结点
bool QueryNode(PNODE,int);//查找结点
bool ModifyNode(PNODE,int,int);//修改结点
void SortList(PNODE);//遍历排序

int main()
{
PNODE pHead=NULL;
pHead=CreateList();//将创建链表的头指针的地址赋给pHead
if(0==Length(pHead))
{
printf("链表无有效节点，退出程序！\n");
exit(-1);
}
TraverseList(pHead);
if(InsertNode(pHead,2,100))
{
printf("插入后");
TraverseList(pHead);
}
else
{
printf("插入操作失败！\n");
}
SortList(pHead);
printf("排序后");
TraverseList(pHead);

return 0;
}
PNODE CreateList()
{
int len;//用来保存需要创建链表的结点个数
int i;
int val;//用来临时存放新节点的值
PNODE pHead=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));//动态分配一块内存，该内存保存头结点的地址，并将其赋给pHead
PNODE pTail=pHead;
PNODE pNew;
pTail->pNext=NULL;//将尾结点的指针域赋为NULL
if(NULL==pHead)
{
printf("分配失败，程序终止运行！\n");
exit(-1);
}
printf("请输入你要创建链表的结点个数：len=");
scanf("%d",&len);
for(i=0;i<len;i++)
{
printf("请输入第%d个结点的值：",i+1);
scanf("%d",&val);
pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));//创建新临时结点
if(NULL==pNew)
{
printf("分配失败，程序终止运行！\n");
exit(-1);
}
pNew->data=val;
pTail->pNext=pNew;//将新结点挂到原尾结点的后面
pNew->pNext=NULL;//将新结点的指针域赋为NULL
pTail=pNew;//将新结点置为尾结点
}
return pHead;
}
void TraverseList(PNODE pHead)
{
PNODE p=pHead->pNext;//将头结点的指针域指向首结点(链表的第一个有效结点)，并赋给指针变量p，此时p指向首节点的地址
printf("遍历整个链表：");
while(NULL!=p)//当p指向首节点的地址不为NULL(即链表不为空)，循环输入个结点的值
{
//当p指向尾结点的地址时，可输出尾结点的值
//但此时尾结点指针域为NULL，将跳出while循环
printf("%d  ",p->data);
p=p->pNext;//将p指向下一个结点的地址赋给p指针
}
printf("\n");
}
bool IsEmpty(PNODE pHead)
{
if(NULL==pHead->pNext)
return true;
else
return false;
}
int Length(PNODE pHead)
{
PNODE p=pHead->pNext;//此时p指向链表的首结点(第一个有效结点)的地址
int len=0;
while(NULL!=p)
{
++len;
p=p->pNext;
}
return len;
}
bool InsertNode(PNODE pHead,int pos,int val)
{
int i=0;
PNODE p=pHead,q;
PNODE pNew;
while(NULL!=p&&i<pos-1)//目的是为了使p指向要插入位置的前一个结点
{
p=p->pNext;
++i;//如链表只有两个有效结点，要插入的位置结点pos=3，i=2时,2<3-1不成立，循环结束，
}
if(i>pos-1||NULL==p)//p为NULL说明要插入位置结点的前一个结点不存在，i>pos-1是为了防止用户输入pos为像0、-1等非法数据
return false;
pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));//为新节点分配内存
if(NULL==pNew)
{
printf("动态内存分配失败，程序终止！\n");
exit(-1);
}
pNew->data=val;
q=p->pNext;
p->pNext=pNew;
pNew->pNext=q;
return true;
}
bool DeleteNode(PNODE pHead,int pos,int *pVal)
{
int i=0;
PNODE p=pHead,q;
while(NULL!=p->pNext&&i<pos-1)//当链表不为空，p指向要删除位置的前一个结点
{
p=p->pNext;
++i;
}
if(i>pos-1||NULL==p->pNext)//当pos值小于或等于0，或指向了尾结点（此时要删除的下一个结点不存在）时；
return false;
q=p->pNext;
*pVal=q->data;
p->pNext=p->pNext->pNext;
free(q);
q=NULL;
return true;
}
void SortList(PNODE pHead)
{
int i,j,t;
int len=Length(pHead);//用len来保存链表的长度
PNODE p,q;
for(i=0,p=pHead->pNext;i<len-1;p=p->pNext,i++)//比较趟数
{
for(j=i+1,q=p->pNext;j<len;q=q->pNext,j++)//比较对数
{
if(p->data>q->data)
{
t=p->data;
p->data=q->data;
q->data=t;
}
}
}
}
bool QueryNode(PNODE pHead,int pos)
{
int i=0;
PNODE p=pHead,q;
while(NULL!=p->pNext&&i<pos-1)
{
p=p->pNext;
++i;
}
if(i>pos-1||NULL==p)
return false;
q=p->pNext;
printf("第%d号位置上结点的值为：%d\n",pos,q->data);
return true;
}
bool ModifyNode(PNODE pHead,int pos,int val)
{
int i=0;
PNODE p=pHead,q;
while(NULL!=p->pNext&&i<pos-1)
{
p=p->pNext;
++i;
}
if(i>pos-1||NULL==p)
return false;
q=p->pNext;
q->data=val;
printf("修改第%d号位置上结点的值为：%d\n",pos,q->data);
return true;
}

注意：

1.在vc++中，c编译器不支持bool函数，但c++编译器支持，所以这里我用的是c++编译器。

2.c编译过程中常见错误：illegal use of this type as an expression 是由于c语言不允许临时定义变量，所有定义的变量都必须放在函数开头，这也是c和c++的重要区别

数据结构的再理解

狭义上的理解：数据结构是专门研究数据存储(包括个体的存储和个体关系的存储)问题。

广义上的理解：数据结构既包含数据的存储也包含数据的操作。算法是对存储数据的操作。

算法：

狭义上的理解：算法和数据的存储方式密切相关

广义上的理解：算法和数据的存储方式无关(这就是泛型的思想)

泛型：利用某种技术达到的效果就是不同的存储方式，执行的操作是一样的。泛型主要通过模板，运算符的重载，指针来实现，在c++中经常用到。

补充

线性结构：

连续存储【数组】

优点：存取速度快

缺点：插入删除元素很慢，空间通常是有限制的，事先必须知道数组的长度，而且需要大块连续内存块

离散存储【链表】

优点：插入删除元素很快，空间没有限制的；

缺点： 存取速度很慢

结束语

链表相关操作中，个人感觉较难的是链表的创建，对结点的插入，删除和排序。今天就写到这，明天开始学习线性结构中的两种应用之一 --栈