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在上一篇所講述的 動(dòng)態(tài)順序表 中存在一些缺陷
1、當(dāng)空間不夠時(shí)需要擴(kuò)容,擴(kuò)容是有一定的消耗的
如果每次空間擴(kuò)大一點(diǎn),可能會(huì)造成空間的浪費(fèi),而空間擴(kuò)小了,又會(huì)造成頻繁的擴(kuò)容2、在順序表中進(jìn)行頭部和中部的插入時(shí)需要移動(dòng)數(shù)據(jù),效率低下
對(duì)于順序表的這些缺陷,有如下解決方案
1、需要時(shí)申請(qǐng)一塊空間,不需要時(shí)將其釋放
2、插入刪除不需要移動(dòng)數(shù)據(jù)
而鏈表就符合這兩點(diǎn),本篇介紹 無頭單向非循環(huán)鏈表(單鏈表)
一、單鏈表的結(jié)構(gòu)
空鏈表: 此時(shí)沒有存儲(chǔ)數(shù)據(jù),只有一個(gè)指針指向 NULL
以上便是單鏈表的結(jié)構(gòu):
- 每一塊空間可以按需申請(qǐng)釋放
- 插入和刪除不需要移動(dòng)數(shù)據(jù),修改每塊空間的指針指向即可
在習(xí)慣上將申請(qǐng)的一塊一塊的空間稱為結(jié)點(diǎn),指向第一個(gè)結(jié)點(diǎn)的指針稱為頭指針
//數(shù)據(jù)的類型:這里以 int 來舉例
typedef int SLTDataType;
//結(jié)點(diǎn)的類型
typedef struct SListNode
{
SLTDataType data;
struct SListNode* next;
}SLTNode;
二、單鏈表的函數(shù)接口
1. 申請(qǐng)結(jié)點(diǎn)及打印單鏈表
在插入時(shí)需要申請(qǐng)結(jié)點(diǎn),為了避免麻煩重復(fù)的操作,這里將申請(qǐng)結(jié)點(diǎn)封裝為一個(gè)函數(shù)
申請(qǐng)結(jié)點(diǎn)函數(shù)如下:
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if(newnode == NULL)
{
//開辟空間失敗,打印錯(cuò)誤信息
perror("malloc");
//結(jié)束程序
exit(-1);
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
return newnode;
}
為了驗(yàn)證插入、刪除等得到的結(jié)果是否正確,提供打印單鏈表的函數(shù),這里數(shù)據(jù)類型以 int 為例,當(dāng)讀者采用的類型不同時(shí),自行更改函數(shù)即可
打印單鏈表函數(shù)如下:
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* cur = phead;
//打印數(shù)據(jù)
while(cur)
{
printf("%d->", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("NULL\n");
}
2. 尾插尾刪
尾插:在鏈表的最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)之后插入結(jié)點(diǎn)
尾插函數(shù)如下:
//在鏈表為空時(shí),需要改變頭指針,這里采用傳二級(jí)指針的方式
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
//申請(qǐng)結(jié)點(diǎn)
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
//鏈表為空時(shí)
if(*pphead == NULL)
{
*pphead = newnode;
}
else
{
//找到最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)
SLTNode* ptail = *pphead;
while(ptail->next)
{
ptail = ptail->next;
}
ptail->next = newnode;
}
}
尾刪:刪除鏈表最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)
尾刪函數(shù)如下:
//鏈表只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)時(shí),需要改變頭指針,這里采用傳二級(jí)指針的方式
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
//鏈表為空時(shí),無法刪除
assert(*pphead);
//鏈表只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)時(shí)
if((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
else
{
//找到倒數(shù)第二個(gè)結(jié)點(diǎn)
SLTNode* ptail = *pphead;
while(ptail->next->next)
{
ptail = ptail->next;
}
free(ptail->next);
ptail->next = NULL;
}
}
3. 頭插頭刪
頭插: 在第一個(gè)結(jié)點(diǎn)之前插入新結(jié)點(diǎn)
頭插函數(shù)如下:
//需要改變頭指針,這里采用傳二級(jí)指針的方式
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
//申請(qǐng)結(jié)點(diǎn)
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
頭刪:刪除鏈表的第一個(gè)結(jié)點(diǎn)
頭刪函數(shù)如下:
//需要改變頭指針,這里采用傳二級(jí)指針的方式
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
//鏈表為空時(shí),無法刪除
assert(*pphead);
//保存第二個(gè)結(jié)點(diǎn)
SLTNode* next = (*pphead)->next;
free(*pphead);
*pphead = next;
}
4. 中間插入和刪除
中間插入:通過后面介紹的查找函數(shù) SLTFind 獲得指向結(jié)點(diǎn)的指針 pos,在 pos 指向的 結(jié)點(diǎn)之前 或 之后 插入結(jié)點(diǎn)
1. 在 pos 指向的結(jié)點(diǎn)之后插入結(jié)點(diǎn)
在 pos 之后插入結(jié)點(diǎn)函數(shù)如下:
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
//pos 不能為空
assert(pos);
//申請(qǐng)結(jié)點(diǎn)
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
newnode->next = pos->next;
pos->next = newnode;
}
2. 在 pos 指向的結(jié)點(diǎn)之前插入結(jié)點(diǎn)
在 pos 之前插入結(jié)點(diǎn)函數(shù)如下:
//pos 指向頭結(jié)點(diǎn)時(shí),需要改變頭指針,這里采用傳二級(jí)指針的方式
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
//pos 不能為空
assert(pos);
//頭插
if(*pphead == pos)
{
SLTPushFront(pphead, x);
}
else
{
//找到 pos 的前一個(gè)結(jié)點(diǎn)
SLTNode* prev = *pphead;
while(prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
//申請(qǐng)結(jié)點(diǎn)
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
newnode->next = pos;
prev->next = newnode;
}
}
中間刪除:通過后面介紹的查找函數(shù) SLTFind 獲得指向結(jié)點(diǎn)的指針 pos,刪除 pos 指向的結(jié)點(diǎn) 或 后一個(gè)結(jié)點(diǎn)
3. 刪除 pos 指向的結(jié)點(diǎn)的后一個(gè)結(jié)點(diǎn)
刪除 pos 之后的結(jié)點(diǎn)函數(shù)如下:
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
//pos 不能為空
assert(pos);
//指向最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)時(shí),不做處理
if(pos->next == NULL)
{
return;
}
else
{
//保存后一個(gè)結(jié)點(diǎn)
SLTNode* next = pos->next;
pos->next = next->next;
free(next);
}
}
4. 刪除 pos 指向的結(jié)點(diǎn)
刪除 pos 指向的結(jié)點(diǎn)函數(shù)如下:
//pos 指向頭結(jié)點(diǎn)時(shí),需要改變頭指針,這里采用傳二級(jí)指針的方式
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
//pos 不能為空
assert(pos);
//頭刪
if (*pphead == pos)
{
SLTPopFront(pphead);
}
else
{
//找到 pos 的前一個(gè)結(jié)點(diǎn)
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
prev->next = pos->next;
free(pos);
}
}
6. 查找
查找:如果數(shù)據(jù)存在,返回該數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)的指針,不存在返回 NULL
查找函數(shù)如下:
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
SLTNode* cur = phead;
//查找
while (cur)
{
if (cur->data == x)
{
return cur;
}
cur = cur->next;
}
return NULL;
}
7. 銷毀單鏈表
在單鏈表中,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)點(diǎn)是由自己開辟的,當(dāng)不使用單鏈表時(shí),應(yīng)將其銷毀
銷毀單鏈表函數(shù)如下:
需要將頭指針置空,這里采用傳二級(jí)指針的方式
void SLTDestroy(SLTNode** pphead)
{
SLTNode* cur = *pphead;
while (cur)
{
//保存下一個(gè)結(jié)點(diǎn)
SLTNode* nextnode = cur->next;
free(cur);
cur = nextnode;
}
//將頭指針置空
*pphead = NULL;
}
原文鏈接:https://blog.csdn.net/qq_70793373/article/details/127782089
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