数据结构（14）单链表

用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素，以元素(数据元素的映象) + 指针(指示后继元素存储位置)= 结点(表示数据元素 或 数据元素的映象)，以“结点的序列”表示线性表称作线性链表（单链表）。

有几个基本概念需要掌握，如下：

1.表头结点

链表中的第一个结点，包含指向第一个数据元素的指针以及链表自身的一些信息。

2.数据结点

链表中代表数据元素的结点，包含指向下一个数据元素的指针和数据元素的信息

3.尾结点

链表中的最后一个数据结点，其下一元素指针为空，表示无后继

这里主要介绍线性表的常用操作：

l 创建线性表

l 销毁线性表

l 清空线性表

l 将表中元素倒置

l 表元素插入

l 表元素删除

l 获取表中某个位置的元素

l 获取表长度



代码总分为三个文件：

LinkList.h ： 放置功能函数的声明，以及表的声明,表结点的定义

LinkList.c ： 放置功能函数的定义，以及表的定义

Main.c ： 主函数，使用功能函数完成各种需求，不过一般用作测试



这里着重说下插入操作﹑删除操作和倒置操作：

插入操作：

如图




插入元素方法：

首先判断线性表﹑插入位置是否合法

由表头开始通过next指针移动pos次后，当前元素的next指针即指向要插入的位置

把当前元素(current)的next指针包含的地址赋给新元素(node)的next指针

把新元素(node)的地址赋给当前元素(current)的next指针

最后把线性表长度加1

删除操作：

如图




删除元素方法：

首先判断线性表﹑删除位置是否合法

获取第pos个元素

将第pos个元素的next指针保存的地址赋给第pos个元素前一个元素的next指针

最后把表长度减1



倒置操作：

如图





倒置元素方法：

把头结点指向的首元素的next指针赋为NULL

然后把首元素以后的结点依次每个插入到头结点和首元素中间



OK! 上代码：

LinkList.h

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#ifndef _LINKLIST_H_

#define _LINKLIST_H_



typedef void LinkList;

typedef struct _tag_LinkListNode LinkListNode;



struct _tag_LinkListNode

{

LinkListNode* next;

};



LinkList* LinkList_Create();



void LinkList_Destroy(LinkList* list);



void LinkList_Clear(LinkList* list);



void LinkList_Reverse(LinkList* list);



int LinkList_Length(LinkList* list);



int LinkList_Insert(LinkList* list, LinkListNode* node, int pos);



LinkListNode* LinkList_Get(LinkList* list, int pos);



LinkListNode* LinkList_Delete(LinkList* list, int pos);



#endif

LInkList.c



[cpp] view
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#include <stdio.h>

#include <malloc.h>

#include "LinkList.h"



typedef struct _tag_LinkList

{

LinkListNode header;

int length;

}TLinkList;



LinkList* LinkList_Create()

{

TLinkList* ret = (TLinkList*)malloc(sizeof(TLinkList));



if(ret != NULL)

{

ret->length = 0;

ret->header.next = NULL;

}



return ret;

}



void LinkList_Destroy(LinkList* list)

{

free(list);

}



void LinkList_Clear(LinkList* list)

{

TLinkList* sList = (TLinkList*)list;



if(sList!=NULL)

{

sList->header.next = NULL;

sList->length = 0;

}

}



void LinkList_Reverse(LinkList* list)

{

TLinkList* sList = (TLinkList*)list;



if((sList!=NULL)&&(sList->length>1))

{

LinkListNode* current = (LinkListNode*)sList;

LinkListNode* p = current->next;

LinkListNode* q = current->next;



q = q->next;

p->next = NULL;

p = q;



(p != NULL)

{

q = q->next;

p->next = current->next;

current->next = p;

p = q;

}

}

}



int LinkList_Length(LinkList* list)

{

TLinkList* sList = (TLinkList*)list;



int ret = -1;



if(sList!=NULL)

{

ret = sList->length;

}



return ret;

}



int LinkList_Insert(LinkList* list, LinkListNode* node, int pos)

{

TLinkList* sList = (TLinkList*)list;



int ret = (sList!=NULL) && (pos>=0) && (node!=NULL);



int i = 0;



if(ret)

{

if(pos >= sList->length)

{

pos = sList->length;

}



LinkListNode* current = (LinkListNode*)sList;



for(i=0; (i<pos)&&(current->next!=NULL); i++)

{

current = current->next;

}



node->next = current->next;



current->next = node;



sList->length++;

}



return ret;

}



LinkListNode* LinkList_Get(LinkList* list, int pos)

{

TLinkList* sList = (TLinkList*)list;



LinkListNode* ret =NULL;



int i = 0;



if((sList!=NULL)&&(pos>=0) && (pos<sList->length))

{

LinkListNode* current = (LinkListNode*)sList;



for(i=0; (i<pos)&&(current->next!=NULL); i++)

{

current = current->next;

}



ret = current->next;

}



return ret;

}



LinkListNode* LinkList_Delete(LinkList* list, int pos)

{

TLinkList* sList = (TLinkList*)list;



LinkListNode* ret = NULL;



int i = 0;



if((sList!=NULL)&&(pos>=0)&&(pos<sList->length))

{

LinkListNode* current = (LinkListNode*)sList;



for(i=0; i<pos; i++)

{

current = current->next;

}



ret = current->next;



current->next = ret->next;



sList->length--;

}



return ret;

}

main.c

[cpp] view
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#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include "LinkList.h"



typedef struct _tag_Value

{

LinkListNode header;

int v;

}Value;



int main(void)

{

LinkList* list = LinkList_Create();



int i = 0;



Value v1, v2, v3, v4, v5;



v1.v=1, v2.v=2, v3.v=3, v4.v=4, v5.v=5;



LinkList_Insert(list, (LinkListNode*)&v1, 0);

LinkList_Insert(list, (LinkListNode*)&v2, 0);

LinkList_Insert(list, (LinkListNode*)&v3, 0);

LinkList_Insert(list, (LinkListNode*)&v4, 0);

LinkList_Insert(list, (LinkListNode*)&v5, 0);



Value* pV = NULL;



for(i=0; i<LinkList_Length(list); i++)

{

pV = (Value*)LinkList_Get(list, i);



printf("%d\n", pV->v);

}



while(LinkList_Length(list) > 0)

{

pV = (Value*)LinkList_Delete(list, LinkList_Length(list)-1);



printf("%d\n", pV->v);

}



LinkList_Destroy(list);



return 0;

}