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【資料結構與演算法】—— * 【鏈表】--- 單鏈表 *

2021-12-20 19:37:35 其他


鏈表的每一個結點中只包含一個指標域

優點 : 儲存空間利用高效

舉例來說:

typedef struct student{
	int id;		//學生編號
	char* name; //學生名稱

	//指向下一結點的指標
	struct Student* pNext;
}Student;

與之相反的是多鏈表

typedef struct student{
	int id;		//學生編號
	char* name; //學生名稱

	//指向下一結點的指標
	struct Student* pNext;
	struct Student* qNext;
}Student;

獲取第i個結點的資料元素

  1. 宣告一個結點指標p指向鏈表的第一個結點a1,初始化j從1開始
  2. 當j < i 時,遍歷鏈表,讓p的指標向后移動,不斷指向下一個結點,j 累加 1
  3. 當鏈表末尾 p 為空時,則說明第 i 個元素不存在;否則查找成功,回傳結點 p 的資料

1,定義資料元素

//定義資料元素
typedef struct student{
	int id;		
	char* name; 
}ElementType;

2,定義順序表結構

typedef struct {
	ElementType dates[MAX_SIZE];   //當前順序表中的資料集合
	int length;					   //當前順序表中的元素個數

}SeqList;

3,定義鏈表的結點(包括資料域和指標域)

typedef struct Node {
	ElementType date;  //資料域
	struct Node* node; //指標域,指向下一個結點
}Node;

4,設定頭結點

我們在定義鏈表時,習慣性的會定義頭結點,以便統一鏈表結點的插入和洗掉操作

typedef struct Linklist {
	Node* next;  //頭指標
	int length;
}Linklist;
  1. 如果鏈表有頭結點,next就指向頭結點,沒有就指向第一個結點
  2. 鏈表的長度初始值為0

插入資料元素

在第i個結點后插入資料元素

  1. 創建一個空節點,分配記憶體空間,設定資料元素
  2. 獲取第i個結點,設定新結點的后繼結點為該結點的后繼結點
  3. 設定第i個結點的后繼結點為該結點

1,創建空節點并為資料域賦值

	//創建空節點并為資料賦值
	Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    node -> date = element;
    node -> next = NULL;

2,通過回圈找到要插入的結點

	for (int i = 1; currNode && i < pos - 1; i++)
	{
		currNode = currNode->next;
	}

3,將結點插入并對接前面的結點

	if (currNode) {
		node->next = currNode->next;
		currNode->next = node;
		linkList->length++;
	}

初始化鏈表

void InitLinkList(LinkList* linkList, ElementType* dateArrar, int length)
{
	for (int i = 0; i < length; i++) {
		InsertLinkList(linkList, i + 1, dateArrar[i]);
	}
}

列印鏈表

void PrintLinkList(LinkList* linklist)
{
	Node* node = linklist->next;
	if (!node)
	{
		printf("鏈表為空!\n");
		linklist->length = 0;
		return 0;
	}
	for (int i = 0; i < linklist->length; i++) {
		printf("%d\t%s\t\n", node->date.id, node->date.name);
        node = node->next;
	}
}

順序表查空

int IsLinkListEmpty(LinkList* linkList) {

	return linkList->length == 0 ? TRUE : FALSE;

}

順序表的洗掉

洗掉第i個結點及其資料元素

  1. 獲取第i個結點,若該結點不是第一個結點,則獲取第i - 1個結點
  2. 將第i -1個結點的后綴結點設為第i個結點的后綴結點
  3. 洗掉第i個結點,釋放記憶體空間,記錄并回傳洗掉資料元素的值

情況1:當洗掉的是第一個元素

	if (pos == 1)
	{
		node = linkList->next;
		if (node) {
			element = node->date;
			linkList->next = node->next;
			free(node);  //釋放被洗掉的結點
			linkList->length--;
		}
        return element;
	}

情況2:除第一個結點外

  1. 找到要洗掉的結點和他的前綴結點
  2. 要洗掉結點的next 賦值給前綴結點
  3. 釋放要洗掉的結點
	Node* preNode; //前綴結點
	node = linkList->next;
	for (int i = 1; node && i < pos; i++)
	{
		preNode = node;
		node = node->next;
	}
	if (node)
	{
		element = node->date;
		preNode->next = node->next;
		free(node);
		linkList->length--;
	}
	return element;

完整代碼

ElementType DeleteLinkListElement(LinkList* linkList, int pos)
{
	ElementType element;   //被洗掉的元素
	element.id = -999;     //賦一個不可能的值,來判斷洗掉是否成功
	Node* node = NULL;

	if (pos == 1)
	{
		node = linkList->next;
		if (node) {
			element = node->date;
			linkList->next = node->next;
			free(node);  //釋放被洗掉的結點
			linkList->length--;
		}
	}

	Node* preNode; //前綴結點
	node = linkList->next;
	for (int i = 1; node && i < pos; i++)
	{
		preNode = node;
		node = node->next;
	}
	if (node)
	{
		element = node->date;
		preNode->next = node->next;
		free(node);
		linkList->length--;
	}
	return element;

}

洗掉單鏈表整表

  1. 宣告結點p 和 q
  2. 將第一個結點賦值給p
  3. 回圈將下一個結點賦值給q,釋放p,將q賦值給p

void CleatLinkList(LinkList* linkList)
{
	Node* node = linkList->next;
	Node* nextNode;
	while (node) {
		nextNode = node->next;  //先記錄當前結點的下一個結點,以便釋放當前結點的記憶體
		free(node);
		node = nextNode;
	}
	linkList->next = NULL;
	linkList->length = 0;
}


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