鏈表是一種常見的重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它是動(dòng)態(tài)地進(jìn)行存儲(chǔ)分配的一種結(jié)構(gòu)。它可以根據(jù)需要開辟內(nèi)存單元。鏈表有一個(gè)“頭指針”變量,以head表示,它存放一個(gè)地址。該地址指向一個(gè)元素。鏈表中每一個(gè)元素稱為“結(jié)點(diǎn)”,每個(gè)結(jié)點(diǎn)都應(yīng)包括兩個(gè)部分:一為用戶需要用的實(shí)際數(shù)據(jù),二為下一個(gè)結(jié)點(diǎn)的地址。因此,head指向第一個(gè)元素:第一個(gè)元素又指向第二個(gè)元素;……,直到最后一個(gè)元素,該元素不再指向其它元素,它稱為“表尾”,它的地址部分放一個(gè)“NULL”(表示“空地址”),鏈表到此結(jié)束。
鏈表的各類操作包括:學(xué)習(xí)單向鏈表的創(chuàng)建、刪除、 插入(無序、有序)、輸出、 排序(選擇、插入、冒泡)、反序等等。
單向鏈表的圖示:
---->[NULL]
head
圖1:空鏈表
---->[p1]---->[p2]...---->[pn]---->[NULL]
head p1->next p2->next pn->next
圖2:有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈表
創(chuàng)建n個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈表的函數(shù)為:
1 #include "stdlib.h" 2 #include "stdio.h" 3 4 #define NULL 0 5 #define LEN sizeof(struct student) 6 7 struct student 8 { 9 int num; //學(xué)號(hào) 10 float score; //分?jǐn)?shù),其他信息可以繼續(xù)在下面增加字段11 struct student *next; //指向下一節(jié)點(diǎn)的指針12 };13 14 int n; //節(jié)點(diǎn)總數(shù) 15 /*16 ==========================17 功能:創(chuàng)建n個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈表18 返回:指向鏈表表頭的指針19 ==========================20 */21 struct student *Create()22 {23 struct student *head; //頭節(jié)點(diǎn)24 struct student *p1 = NULL; //p1保存創(chuàng)建的新節(jié)點(diǎn)的地址25 struct student *p2 = NULL; //p2保存原鏈表最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址26 27 n = 0; //創(chuàng)建前鏈表的節(jié)點(diǎn)總數(shù)為0:空鏈表28 p1 = (struct student *) malloc (LEN); //開辟一個(gè)新節(jié)點(diǎn)29 p2 = p1; //如果節(jié)點(diǎn)開辟成功,則p2先把它的指針保存下來以備后用30 31 if(p1==NULL) //節(jié)點(diǎn)開辟不成功32 {33 printf ("\nCann't create it, try it again in a moment!\n");34 return NULL;35 }36 else //節(jié)點(diǎn)開辟成功37 {38 head = NULL; //開始head指向NULL39 printf ("Please input %d node -- num,score: ", n + 1);40 scanf ("%d %f", &(p1->num), &(p1->score)); //錄入數(shù)據(jù)41 }42 while(p1->num != 0) //只要學(xué)號(hào)不為0,就繼續(xù)錄入下一個(gè)節(jié)點(diǎn)43 {44 n += 1; //節(jié)點(diǎn)總數(shù)增加1個(gè)45 if(n == 1) //如果節(jié)點(diǎn)總數(shù)是1,則head指向剛創(chuàng)建的節(jié)點(diǎn)p146 {47 head = p1;48 p2->next = NULL; //此時(shí)的p2就是p1,也就是p1->next指向NULL。49 }50 else51 {52 p2->next = p1; //指向上次下面剛剛開辟的新節(jié)點(diǎn)53 }54 55 p2 = p1; //把p1的地址給p2保留,然后p1產(chǎn)生新的節(jié)點(diǎn)56 57 p1 = (struct student *) malloc (LEN);58 printf ("Please input %d node -- num,score: ", n + 1);59 scanf ("%d %f", &(p1->num), &(p1->score));60 }61 p2->next = NULL; //此句就是根據(jù)單向鏈表的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)要指向NULL62 63 free(p1); //p1->num為0的時(shí)候跳出了while循環(huán),并且釋放p164 p1 = NULL; //特別不要忘記把釋放的變量清空置為NULL,否則就變成"野指針",即地址不確定的指針65 return head; //返回創(chuàng)建鏈表的頭指針 66 }
輸出鏈表中節(jié)點(diǎn)的函數(shù)為:
1 /* 2 =========================== 3 功能:輸出節(jié)點(diǎn) 4 返回: void 5 =========================== 6 */ 7 void Print(struct student *head) 8 { 9 struct student *p;10 printf ("\nNow , These %d records are:\n", n);11 p = head;12 if(head != NULL) //只要不是空鏈表,就輸出鏈表中所有節(jié)點(diǎn)13 {14 printf("head is %o\n", head); //輸出頭指針指向的地址15 do16 {17 /*18 輸出相應(yīng)的值:當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址、各字段值、當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的下一節(jié)點(diǎn)地址。19 這樣輸出便于讀者形象看到一個(gè)單向鏈表在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),和我們20 設(shè)計(jì)的圖示是一模一樣的。21 */22 printf ("%o %d %5.1f %o\n", p, p->num, p->score, p->next);23 p = p->next; //移到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)24 }25 while (p != NULL);26 }27 }/*28 ===========================29 功能:輸出節(jié)點(diǎn)30 返回: void31 ===========================32 */33 void Print(struct student *head)34 {35 struct student *p;36 printf ("\nNow , These %d records are:\n", n);37 p = head;38 if(head != NULL) //只要不是空鏈表,就輸出鏈表中所有節(jié)點(diǎn)39 {40 printf("head is %o\n", head); //輸出頭指針指向的地址41 do42 {43 /*44 輸出相應(yīng)的值:當(dāng)前節(jié)點(diǎn)地址、各字段值、當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的下一節(jié)點(diǎn)地址。45 這樣輸出便于讀者形象看到一個(gè)單向鏈表在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),和我們46 設(shè)計(jì)的圖示是一模一樣的。47 */48 printf ("%o %d %5.1f %o\n", p, p->num, p->score, p->next);49 p = p->next; //移到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)50 }51 while (p != NULL);52 }53 }
單向鏈表的刪除圖示:
---->[NULL]
head
圖3:空鏈表
從圖3可知,空鏈表顯然不能刪除
---->[1]---->[2]...---->[n]---->[NULL](原鏈表)
head 1->next 2->next n->next
---->[2]...---->[n]---->[NULL](刪除后鏈表)
head 2->next n->next
圖4:有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈表,刪除第一個(gè)節(jié)點(diǎn)
結(jié)合原鏈表和刪除后的鏈表,就很容易寫出相應(yīng)的代碼。操作方法如下:
1、你要明白head就是第1個(gè)節(jié)點(diǎn),head->next就是第2個(gè)節(jié)點(diǎn);
2、刪除后head指向第2個(gè)節(jié)點(diǎn),就是讓head=head->next,OK這樣就行了。
---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL](原鏈表)
head 1->next 2->next 3->next n->next
---->[1]---->[3]...---->[n]---->[NULL](刪除后鏈表)
head 1->next 3->next n->next
圖5:有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈表,刪除中間一個(gè)(這里圖示刪除第2個(gè))
結(jié)合原鏈表和刪除后的鏈表,就很容易寫出相應(yīng)的代碼。操作方法如下:
1、你要明白head就是第1個(gè)節(jié)點(diǎn),1->next就是第2個(gè)節(jié)點(diǎn),2->next就是第3個(gè)節(jié)點(diǎn);
2、刪除后2,1指向第3個(gè)節(jié)點(diǎn),就是讓1->next=2->next。
刪除指定學(xué)號(hào)的節(jié)點(diǎn)的函數(shù)為:
1 /* 2 ========================== 3 功能:刪除指定節(jié)點(diǎn) 4 (此例中是刪除指定學(xué)號(hào)的節(jié)點(diǎn)) 5 返回:指向鏈表表頭的指針 6 ========================== 7 */ 8 struct student *Del (struct student *head, int num) 9 {10 struct student *p1; //p1保存當(dāng)前需要檢查的節(jié)點(diǎn)的地址11 struct student *p2; //p2保存當(dāng)前檢查過的節(jié)點(diǎn)的地址12 if (head == NULL) //是空鏈表(結(jié)合圖3理解)13 {14 printf ("\nList is null!\n");15 return head;16 }17 18 //定位要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)19 p1 = head;20 while (p1->num != num && p1->next != NULL) //p1指向的節(jié)點(diǎn)不是所要查找的,并且它不是最后一個(gè)節(jié)點(diǎn),就繼續(xù)往下找21 {22 p2 = p1; //保存當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址23 p1 = p1->next; //后移一個(gè)節(jié)點(diǎn)24 }25 26 if(p1->num==num) //找到了。(結(jié)合圖4、5理解)27 {28 if (p1 == head) //如果要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)是第一個(gè)節(jié)點(diǎn)29 {30 head = p1->next; //頭指針指向第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的后一個(gè)節(jié)點(diǎn),也就是第二個(gè)節(jié)點(diǎn)。這樣第一個(gè)節(jié)點(diǎn)就不在鏈表中,即刪除31 }32 else //如果是其它節(jié)點(diǎn),則讓原來指向當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的指針,指向它的下一個(gè)節(jié)點(diǎn),完成刪除33 {34 p2->next = p1->next;35 }36 37 free (p1); //釋放當(dāng)前節(jié)點(diǎn)38 p1 = NULL;39 printf ("\ndelete %ld success!\n", num);40 n -= 1; //節(jié)點(diǎn)總數(shù)減1個(gè)41 }42 else //沒有找到43 {44 printf ("\n%ld not been found!\n", num);45 }46 47 return head;48 }
單向鏈表的插入圖示:
---->[NULL](原鏈表)
head
---->[1]---->[NULL](插入后的鏈表)
head 1->next
圖7 空鏈表插入一個(gè)節(jié)點(diǎn)
結(jié)合原鏈表和插入后的鏈表,就很容易寫出相應(yīng)的代碼。操作方法如下:
1、你要明白空鏈表head指向NULL就是head=NULL;
2、插入后head指向第1個(gè)節(jié)點(diǎn),就是讓head=1,1->next=NULL,OK這樣就行了。
---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL](原鏈表)
head 1->next 2->next 3->next n->next
---->[1]---->[2]---->[x]---->[3]...---->[n]---->[NULL](插入后的鏈表)
head 1->next 2->next x->next 3->next n->next
圖8:有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈表,插入一個(gè)節(jié)點(diǎn)(這里圖示插入第2個(gè)后面)
結(jié)合原鏈表和插入后的鏈表,就很容易寫出相應(yīng)的代碼。操作方法如下:
1、你要明白原1->next就是節(jié)點(diǎn)2,2->next就是節(jié)點(diǎn)3;
2、插入后x指向第3個(gè)節(jié)點(diǎn),2指向x,就是讓x->next=2->next,1->next=x。
插入指定節(jié)點(diǎn)的后面的函數(shù)為:
1 /* 2 ========================== 3 功能:插入指定節(jié)點(diǎn)的后面 4 (此例中是指定學(xué)號(hào)的節(jié)點(diǎn)) 5 返回:指向鏈表表頭的指針 6 ========================== 7 */ 8 struct student *Insert (struct student *head, int num, struct student *node) 9 {10 struct student *p1; //p1保存當(dāng)前需要檢查的節(jié)點(diǎn)的地址11 if (head == NULL) //(結(jié)合圖示7理解)12 {13 head = node;14 node->next = NULL;15 n += 1;16 return head;17 }18 19 p1 = head;20 while(p1->num != num && p1->next != NULL) //p1指向的節(jié)點(diǎn)不是所要查找的,并且它不是最后一個(gè)節(jié)點(diǎn),繼續(xù)往下找21 {22 p1 = p1->next; //后移一個(gè)節(jié)點(diǎn)23 }24 25 if (p1->num==num) //找到了(結(jié)合圖示8理解)26 {27 node->next = p1->next; //顯然node的下一節(jié)點(diǎn)是原p1的next28 p1->next = node; //插入后,原p1的下一節(jié)點(diǎn)就是要插入的node29 n += 1; //節(jié)點(diǎn)總數(shù)增加1個(gè)30 }31 else32 {33 printf ("\n%ld not been found!\n", num);34 }35 return head;36 }
單向鏈表的反序圖示:
---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL](原鏈表)
head 1->next 2->next 3->next n->next
[NULL]<----[1]<----[2]<----[3]<----...[n]<----(反序后的鏈表)
1->next 2->next 3->next n->next head
圖9:有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈表反序
結(jié)合原鏈表和插入后的鏈表,就很容易寫出相應(yīng)的代碼。操作方法如下:
1、我們需要一個(gè)讀原鏈表的指針p2,存反序鏈表的p1=NULL(剛好最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的next為NULL),還有一個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)變量p;
2、p2在原鏈表中讀出一個(gè)節(jié)點(diǎn),我們就把它放到p1中,p就是用來處理節(jié)點(diǎn)放置順序的問題;
3、比如,現(xiàn)在我們?nèi)〉靡粋€(gè)2,為了我們繼續(xù)往下取節(jié)點(diǎn),我們必須保存它的next值,由原鏈表可知p=2->next;
4、然后由反序后的鏈表可知,反序后2->next要指向1,則2->next=1;
5、好了,現(xiàn)在已經(jīng)反序一個(gè)節(jié)點(diǎn),接著處理下一個(gè)節(jié)點(diǎn)就需要保存此時(shí)的信息:
p1變成剛剛加入的2,即p1=2;p2要變成它的下一節(jié)點(diǎn),就是上面我們保存的p,即p2=p。
反序鏈表的函數(shù)為:
1 /* 2 ========================== 3 功能:反序節(jié)點(diǎn) 4 (鏈表的頭變成鏈表的尾,鏈表的尾變成頭) 5 返回:指向鏈表表頭的指針 6 ========================== 7 */ 8 9 struct student *Reverse (struct student *head)10 {11 struct student *p; //臨時(shí)存儲(chǔ)12 struct student *p1; //存儲(chǔ)返回結(jié)果13 struct student *p2; //源結(jié)果節(jié)點(diǎn)一個(gè)一個(gè)取14 15 p1 = NULL; //開始顛倒時(shí),已顛倒的部分為空16 p2 = head; //p2指向鏈表的頭節(jié)點(diǎn)17 while(p2 != NULL)18 {19 p = p2->next;20 p2->next = p1;21 p1 = p2;22 p2 = p;23 }24 head = p1;25 return head;26 }
對(duì)鏈表進(jìn)行選擇排序的基本思想就是反復(fù)從還未排好序的那些節(jié)點(diǎn)中,選出鍵值(就是用它排序的字段,我們?nèi)W(xué)號(hào)num為鍵值)最小的節(jié)點(diǎn),依次重新組合成一個(gè)鏈表。
我認(rèn)為寫鏈表這類程序,關(guān)鍵是理解:head存儲(chǔ)的是第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址,head->next存儲(chǔ)的是第二個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址;任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)p的地址,只能通過它前一個(gè)節(jié)點(diǎn)的next來求得。
單向鏈表的選擇排序圖示:
---->[1]---->[3]---->[2]...---->[n]---->[NULL](原鏈表)
head 1->next 3->next 2->next n->next
---->[NULL](空鏈表)
first
tail
---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL](排序后鏈表)
first 1->next 2->next 3->next tail->next
圖10:有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈表選擇排序
1、先在原鏈表中找最小的,找到一個(gè)后就把它放到另一個(gè)空的鏈表中;
2、空鏈表中安放第一個(gè)進(jìn)來的節(jié)點(diǎn),產(chǎn)生一個(gè)有序鏈表,并且讓它在原鏈表中分離出來(此時(shí)要注意原鏈表中出來的是第一個(gè)節(jié)點(diǎn)還是中間其它節(jié)點(diǎn));
3、繼續(xù)在原鏈表中找下一個(gè)最小的,找到后把它放入有序鏈表的尾指針的next,然后它變成其尾指針;
對(duì)鏈表進(jìn)行選擇排序的函數(shù)為:
http://www.cnblogs.com/ECJTUACM-873284962/p/7144465.html