线性表的链式存储结构

Posted 2020-07-30 紫洁

1 n个结点链结成一个链表，即为线性表的链式存储结构，由于每一个结点只包含一个指针域，因此称为单链表。
链表中第一个结点的存储位置成为头指针，那么整个链表的存取就必须是从头指针开始了。
有时候会在单链表的第一个结点前附设一个结点，称为头结点。
头指针与头结点的区别：
头指针：
（1）头指针是指链表指向第一个结点的指针，若链表有头结点，则是指向头结点的指针。
（2）头指针具有标识作用，所以常用头指针冠以链表的名字。
（3）无论链表是否为空，头指针都不为空。头指针是链表的必要元素。
头结点：
（1）头结点是为了操作的统一和方便而设立的，放在第一个元素的结点之前，其数据域一般无意义。
（2）有了头结点，对在第一个元素结点前插入或者删除第一个结点，其操作与其它结点的操作就统一了。
（3）头结点不是链表的必需元素。

2 线性表单链表的存储结构
typedef struct Node {
ElemType data;
struct Node *next;
} Node;
typedef struct Node *LinkList; //定义LinkList

3 (1) 用e返回L中第i个元素的值

typedef struct Node *pNode;

Status getElem(LinkList L, int i, ElemType *e) {
int j = 1;
pNode p; //定义一个指向结点的指针
p = L->next; //p指向单链表的第一个结点
while (p && j < i) {
p = p->next;
++j;
}
if (!p || j > i) {
return ERROR;
}
*e = p->data;
return OK;
}

(2) 在单链表的第i个位置之前插入新的数据元素e
Status ListInsert(LinkList *L, int i, ElemType e) {
int j = 1;
pNode p, s;
p = *L; //p指向单链表的第一个结点
while (p && j < i) { //寻找第i个结点
p = p->next;
++j;
}
if (!p || j > i) {
return ERROR; //第i个元素不存在
}
s = (pNode)malloc(sizeof(Node)); //生成新的结点
s->data = e;
s->next = p->next;
p->next = s;
return OK;
}

(3) 删除单链表中第i个数据元素，并用e返回其值
Status ListDelete(LinkList *L, int i, ElemType *e) {
int j = 1;
pNode p, q;
p = *L;
if (p) {
while(p->next && j < i) {
p = p->next;
++j;
}
if (!p->next || j > i) {
return ERROR;
}
q = p->next;
p->next = q->next;
*e = q->data;
free(q);
return OK;
}
return ERROR;
}
（4）时间复杂度为O(n).

3 单链表的整表创建
（1）随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链表L（头插法）
void CreateListHead(LinkList *L, int n) {

LinkList p;

*L = (LinkList)malloc(sizeOf(Node));
*L->next = NULL; //先创建一个带头结点的单链表

for (int i = 0; i < n; i ++) {

p = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
p->data = rand()%100 + 1; //随机生成100以内的数字
p->next = (*L)->next;
(*L)->next = p; //插入到表头
}
}

(2) 随机产生n个元素的值，建立带表头结点的单链表L（尾插法）
void CreateListTail(LinkList *L, int n) {

LinkList p, r;

*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
r = *L; //r指向尾结点

for (int i = 0; i < n; i ++) {

p = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
p->data = rand()%100 + 1;

r->next = p; //将表尾的结点指向新结点
r = p; //将当前的新结点定义为尾结点
}
r->next = NULL;
}

 

4 单链表的整表删除(链表L带头结点)
Status ClearList(LinkList *L) {
LinkList p,q;
p = (*L)->next; //p指向第一个结点
while(p) {
q = p->next;
free(p);
p = q;
}
(*L)->next = NULL; //头指针的指针域为空
return OK;
}