头疼的算法与数据结构——循环链表详解

一.循环链表简介：

1.概念：

循环链表是另一种形式的链式存贮结构。它的特点是表中最后一个节点的指针域指向头节点，整个链表形成一个环。

2.分类：

（1）单循环链表——在单链表中，将尾节点的指针域NULL改为指向头节点即可。

（2）多重链的循环链表——将表中节点链在多个环上。

3.重点：

①循环链表中没有NULL指针。涉及遍历操作时，其终止条件就不再是像非循环链表那样判别p或p->next是否为空，而是判别它们是否等于某一指定指针，如头指针或尾指针或者顶一个等。

②在单链表中，从一已知点出发，只能访问到该节点及其后续结点，无法找到该节点之前的其它节点。而在单循环链表中，从任一节点出发都可访问到表中所有节点，这一优点使某些运算在单循环链表上易于实现。

二.单向循环链表的实现代码：

定义一个结构体，保存链表的next和data。
因为是循环链表，所以定义一个全局变量保存元素个数操作起来方便。新增一个节点num++。
创建节点函数便于我们创建一个新的节点。
创建链表，先创建一个头节点，然后根据头节点把一个个节点连接起来。

#include <stdio.h>

struct node{
int data;
struct node *next;
};
typedef struct node Node;
#define SIZE sizeof(Node)
int num=1;//计算循环链表的节点个数  头节点已经创建好了 有一个节点了

//创建节点
Node* creteNode(int d)
{
Node* pn=malloc(SIZE);
pn->data=d;
pn->next=NULL;
return pn;
}

//创建链表
void creatList(Node** h)
{
Node* pn=NULL;
Node* p=NULL;
int d;
printf("请输入数据\n");
scanf("%d",&d);
pn=creteNode(d);
*h=pn;
p=*h;
while(1)
{
printf("请输入数据\n");
scanf("%d",&d);
if(d==0)
{
p->next=*h;
break;
}
pn=creteNode(d);
++num;
p->next=pn;
p=p->next;
}
}

因为是循环链表，不能依靠p->next==NULL；来判断，所以用num元素个数来判断是不是到了链表尾部。

//查找某个节点的位置
Node* findNode(Node* h,int n)
{
int i;
if((h==NULL)||(n<0))
{
printf("查找位置不合法||链表为空！\n");
return NULL;
}
if(n==1)
{
return h;
}
for(i=1;i<n;i++)
{
h=h->next;
if(h==NULL)
break;
}
return h;
}

尾插法，在尾部插入一个元素，遍历可以用查找的那个函数，没必要自己遍历一遍，这里就不改了。
最后记得首位相连，num++。

//末尾增加一个新的节点
int addBack(int d,Node* h)
{
int i;
int n=num;
Node *pn=NULL;
pn=creteNode(d);
Node* p=h;
for(i=0;i<n-1;i++)
{
p=p->next;
}
p->next=pn;
pn->next=h;
num++;
}

头插法，在头部插入一个元素。
首先要断开首位相连，然后插入元素，最后首尾相连，num++。

//头插法
int addFont(int d,Node** h)//修改头节点  传入二级指针
{
int n=num;
Node* pf=findNode(h,n-1);
pf->next=NULL;
Node* pn=NULL;
pn=creteNode(d);
pn->next=*h;
*h=pn;
pf->next=*h;
num++;
}

插入元素，在链表任意位置插入元素。
先判断位置是否合法。
找到插入位置前一个元素，先断开连接，新节点的next等于前一个节点的next，前一个元素的next等于新节点，num++；

//插入
int insertNode(int n,int d,Node** h)//在n位置插入d
{
if((n<1)||(*h==NULL)||(n>num))
{
printf("插入位置不合法||链表为空!\n");
return 0;
}
//插入位置为1，即插入头节点的位置
if(n==1)
{
addFont(d,h);
return 0;
}
Node* pn=creteNode(d);//创建新的节点
Node* pf=findNode(*h,n-1);
pn->next=pf->next;
pf->next=pn;
num++;
return 1;

}

删除元素，删除链表中的某个元素。
判断位置。
然后找到前一个元素，断开连接，前一个元素的next指向删除元素next的元素，num--。

//删除第n个位置的元素
int deleteNode(int n,Node** h)
{
//判断头节点是否为空，位置是不是合法
if((*h==NULL)||(n<1)||(n>num))
{
printf("删除的链表为空||删除的位置不合法！\n");
return 0;
}
Node* pd=NULL;

//删除头节点
if(n==1)
{
int n1=num;
Node* pf=findNode(*h,n1-1);
pf->next=NULL;
pd=*h;
*h=pd->next;
pf->next=*h;
num--;
return 1;
}

//删除
//判断节点是否存在
if(NULL==findNode(*h,n-1))
{
printf("删除节点不存在\n");
return 0;
}
//找到要删除的节点的前一个节点
Node* pf=findNode(*h,n-1);
printf("haha%d ",pf->data);
pd=pf->next;//将要删除的节点的给pd
pf->next=pd->next;
pd->next=NULL;
num--;
return 1;
}

打印和测试函数：

//打印链表
void print(Node* h)
{
int n=num;
printf("list:\n");
while(n--)
{
printf("%d ",h->data);
h=h->next;
}
printf("\n");
}

int main()
{
Node* head=NULL;
creatList(&head);
print(head);
deleteNode(4,&head);
print(head);
/*deleteNode(2,&head);
print(head);*/
return 0;
}