数据结构之链表操作

线性表链式存储结构定义：

为了表示每个数据元素ai与其后继数据元素aI+1之间的逻辑关系，对数据元素ai来说，除了存储其本身信息外，还需存储一个指示其直接后继的信息。我们把存储数据元素的域称为数据域，把存储直接后继位置的域称为指针域。指针域中存储的信息称为指针或链。这两部分信息组成数据元素ai的存储影像，称为结点（Node）。
n个结点链结成一个链表，即为线性表（a1，a2，……，an）的链式存储结构，因为此链表的每个节点中只包含一个指针域，所以叫做单链表。

我们把链表中第一个结点的存储位置叫做头指针，那么整个链表的额存取就必须从头指针开始进行了。

头指针和头节点的异同：
头指针：
头指针是指链表指向第一个结点的指针，若链表有头节点，则是指向头节点的指针。

头指针具有标识作用，作用常用头指针冠以链表的名字。

无论链表是否为空，头指针均不为空。头指针是链表的必要元素。

头节点：
头节点是为了操作的统一和方便而设立的，放在第一元素的结点之前，其数据域一般无意义。

有了头节点，对在第一元素结点前插入结点和删除第一结点，其操作和其他结点的操作就统一了。

头节点不是链表的必须元素。

获取单链表某个元素：

算法思路：
（1）声明一个结点p指向链表的第一个结点，初始化j从1开始。

（2）当j<i时，就遍历链表，让p的指针向后移动，不断指向下一个节点，j累加1；

（3）若到链表末尾p为空，则说明第i个元素不存在。

（4）否则查找成功，返回结点p的数据。

单链表的插入与删除：

单链表第i个数据插入节点的算法思路：

（1）声明一个结点p指向链表的第一个结点，初始化j从1开始。

（2）当j<i时，就遍历链表，让p的指针向后移动，不断指向下一个节点，j累加1；

（3）若到链表末尾p为空，则说明第i个元素不存在；

（4）否则查找成功，在系统中生成一个空结点s；

（5）将数据元素e赋值给s->data；

（6）单链表的插入语句s->next=p->next;p->next=s；

（7）返回成功。

单链表第i个数据删除节点的算法思路：

（1）声明一个结点p指向链表的第一个结点，初始化j从1开始。

（2）当j<i时，就遍历链表，让p的指针向后移动，不断指向下一个节点，j累加1；

（3）若到链表末尾p为空，则说明第i个元素不存在；

（4）否则查找成功，将欲删除的结点p->next赋值给q；

（5）单链表的删除标准语句p->next=q->next；

（6）将q结点中的数据赋值给e，作为返回；

（7）释放q结点；

（8）返回成功。

单链表的整表删除：

算法思路：
（1）声明一结点p和q;

（2）将第一个结点赋值给p;

（3）循环：

将下一个结点赋值给q;

释放p;

将q赋值给p.

单链表的逆置操作：

算法思路：
（1）声明一个结点p,将第一个结点赋值给p;

（2）将头节点的next域置NULL；

（3）循环：

声明一个结点q，指向p结点的next;

执行经典插入操作；

q赋值给p。

参考代码：

<span style="font-size:14px;">void Reverse(P</span>List plist)   //逆置函数
{
Node *p=plist->next;
plist->next=NULL;
while(p != NULL)
{
Node *q = p->next;
p->next = plist->next;
plist->next=p;
p = q;
}
}

单链表参考程序代码：

先创建头文件：

#pragma once
//带头节点的单链表

typedef struct Node
{
int data;
struct Node *next;
}Node,*PList;//PList == Node*

void InitList(PList plist);

void Insert_head(PList plist,int val);  //头插

void Insert_tail(PList plist,int val);   //尾插

Node *Search(PList plist,int key);

bool Delete(PList plist,int key);

int GetLength(PList plist);

bool IsEmpty(PList plist);

void Clear(PList plist);

void Destroy(PList plist);

void Show(PList plist);

void Reverse(PList plist);  //链表逆置操作

bool Insert_pos(PList plist,int pos,int val);    //按位置插入

再实现上述定义的函数：

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<assert.h>
#include"lianbiao.h"

void InitList(PList plist)
{
assert(plist != NULL);
plist->next = NULL;
}
static Node *BuyNode(int val)
{
Node *p=(Node *)malloc(sizeof(Node));
assert(p != NULL);
p->data = val;
p->next = NULL;

return p;
}
void Insert_head(PList plist,int val)
{
Node *p = BuyNode(val);

p->next = plist->next;
plist->next = p;
}

void Insert_tail(PList plist,int val)
{
Node *p = BuyNode(val);
Node *q;
for(q=plist;q->next != NULL;q=q->next)
{
;
}
q->next=p;
}

Node *Search(PList plist,int key)
{
for(Node *p=plist->next;p != NULL;p=p->next)
{
if(key==p->data)
{
return p;
}
}
return NULL;
}
static Node *Searchprio(PList plist,int key)
{
for(Node *p=plist;p->next != NULL;p=p->next)
{
if(key == p->next->data)
{
return p;
}
}
return NULL;
}
bool Delete(PList plist,int key)
{
Node *p;
p=Search(plist,key);
if(p == NULL)
{
return false;
}
Node *q=Searchprio(plist,key);
if(q == NULL)
{
return false;
}
q->next=p->next;
free(p);

return true;
}

int GetLength(PList plist)
{
int count=0;
for(Node *p=plist;p->next != NULL;p=p->next)
{
count++;
}
return count;
}

bool IsEmpty(PList plist)
{
return(plist->next == NULL);
}

void Clear(PList plist)
{
assert(plist != NULL);
plist->next= NULL;
}
void Destroy(PList plist)
{

//Node *p=plist;
while(plist->next != NULL)
{
Node *p = plist->next;
plist->next = p->next;
free(p);
}
}

void Show(PList plist)
{
for(Node *p=plist->next;p!=NULL;p=p->next)
{
printf("%d ",p->data);
}
printf("\n");
}

void Reverse(PList plist)   //逆置函数
{
Node *p=plist->next;
plist->next=NULL;
while(p != NULL)
{
Node *q = p->next;
p->next = plist->next;
plist->next=p;
p = q;
}
}

bool Insert_pos(PList plist,int pos,int val) //  1<pos<GetLength(plist)  //按位置插入
{
Node *p=plist;
Node *q=BuyNode(val);
int j=1;
while(p && j<pos)
{
p=p->next;
j++;
}
if(p == NULL ||j>pos )
{
return false;
}
else
{
q->next = p->next;
p->next=q;

return true;
}
}

测试函数代码：

/*
* 文件名称：tasklianbiao.cpp
* 摘要：链表的基本运算
*
* 当前版本：1.0
* 原作者：成耐克
* 完成日期：2016年1月25日
* 注：在Delete()函数中，与老师的意思有出入。我们可以当前节点，在得到当前的前驱结点，然后进行删除操作
*/
#include<stdio.h>
#include<vld.h>
#include"lianbiao.h"

int main()
{
Node head;
InitList(&head);

//头插
for(int i=0;i<15;i++)
{
//Insert_head(&head,i);//头插
Insert_tail(&head,i); //尾插
}

Show(&head);
int n=GetLength(&head);  //删除元素前得到长度
printf("%d \n",n);

Delete(&head,3);    //删除某一个结点
Show(&head);

int m=GetLength(&head);  //删除元素后得到长度
printf("%d \n",m);

if(IsEmpty(&head)==false)    //判空操作
{
printf("该链表不为空\n");
}

//Clear(&head);

int r=GetLength(&head);  //删除元素后得到长度
printf("%d \n",r);

if((Insert_pos(&head,2,100)) == true)
{
Show(&head);
}
else
{
printf("插入不成功！\n");
}

// int r=GetLength(&head);  //删除元素后得到长度
printf("%d \n",GetLength(&head));
Reverse(&head);      //逆置测试
Show(&head);

//Destroy(&head);
return 0;
}

总结完毕，欢迎指正！