数据结构与算法分析 - 1 - 链表ADT

Posted 2021-01-30 cofjus

1.描述：不连续存储的表，可以把链表看成一个数组，数组元素是一个个结构体，这些结构体之间通过指针连接

 

 

2.优点：

　　利用不连续的存储空间，提高内存使用效率

　　避免删除和插入的线性开销　

　　对比数组，大小不固定，可以扩展　　　

 

3. 缺点：查找效率低

 

4. 定义一个单向链表

1 struct Node 
2 {
3     ElementType value;
4     Node *next;　　　　　　　　//next指针，指向下一个节点
5 };

 

5.检测链表是否为空

对于一个单向链表，链表为空即头节点为空

1 int IsEmpty(Node *head)　　　　　　//将链表传入函数，传入头指针即可
2 {
3     return head->next == NULL;　　//若为空编译器将提示异常
4 }

 

6.测试当前位置是否为链表末尾

1 int IsLast(Node *Pos)
2 {
3     return Pos->next == NULL;
4 }

 

7.遍历并打印链表

 1 void Print(Node *head)
 2 {
 3     Node *p = head;　　　　　　//类似范围for循环
 4     while (p != NULL)
 5     {
 6         cout << p->value << " ";
 7         p = p->next;
 8     }
 9     cout << endl;
10 }

 

8.检索链表，找出匹配的节点

1 Node* Find(ElementType x, Node *head)
2 {
3     Node *Pos;
4     Pos = head->next;
5     while (Pos != NULL && Pos->value != x)
6         Pos = Pos->next;
7 
8     return Pos;
9 }

 

9.检索匹配节点的前驱元

1 Node* FindPrevious(ElementType x, Node *head)
2 {
3     Node *Pos;
4     Pos = head;
5     while (Pos->next != NULL && Pos->next->value != x)
6         Pos = Pos->next;
7 
8     return Pos;
9 }

 

10.删除节点

 1 void Delete(ElementType x, Node *head)
 2 {
 3     Node *Pos, *temp;
 4     Pos = FindPrevious(x, head);　　//对于单向链表来说，获取前驱元需要额外遍历一次，这里使用上面编写的(9)FindPrevious函数
 5     if (!IsLast(Pos))　　　　　　　　 //(6)测试是否为链表末尾
 6     {
 7         temp = Pos->next;
 8         Pos->next = temp->next;
 9         //free(temp); 　　　　　　　　//C语言释放内存
10         delete temp;
11     }
12 }

 

11.在链表任意位置插入节点

注意，如果当前链表为空，则需要先手动新建头节点

1 void Insert(ElementType x, Node *head, Node *Pos)
2 {
3     Node *temp = new Node;
4     temp->value = x;
5     temp->next = Pos->next;
6     Pos->next = temp;
7 }

 

12.删除链表

 1 void DeleteNode(Node *head)
 2 {
 3     Node *Pos, *temp;　　　　//用临时变量temp储存被删除前的Pos
 4     Pos = head->next;
 5     head->next = NULL;
 6     while (Pos != NULL)
 7     {
 8         temp = Pos->next;
 9         delete Pos;
10         Pos = temp;
11     }
12 }

 

13.双向链表

1 struct Node 
2 {
3     int value;
4     Node *next;
5     Node *pre;　　　　//添加一个pre指针指向上一个节点
6 };

 

14.循环链表

可以有表头，也可以没有表头

若有表头，则最后一个节点的next指向表头

循环链表可以与双向链表结合使用

 

15.链表的游标实现(freelist)

全局的结构体数组，用数组下标来代表地址

挖坑待填

 

参考资料：《数据结构与算法分析——C语言描述》    Mark Allen Weiss