单链表的基本操作（第一篇）

Posted 2020-09-29

 

  学习数据结构的笔记

1.在线性表的链式存储中，头指针与头结点之间的根本区别以及头结点与开始结点的关系：

  链表的头指针一般指向其第一个结点，他有标识链表的作用。头结点的作用在于统一相关操作，头结点的数据域一般没有意义，在某些情况下可以存放链表长   度。如果链表含有头结点，无论链表是   否为空，头指针均不为空。开始结点也就是链表中存储数据的第一个结点，它是头结点后边的第一个结点。

2.比较顺序表和链表各自的特点：

（1）存储分配的方式：顺序表的存储空间是静态分配的。链表的存储空间是动态分配的。

（2）存储密度（存储密度=结点值域所占的存储量/结点结构所占的存储总量）：顺序表存储密度=1。链表<1。

（3）存取方式：顺序表可以随机存取，也可以顺序存取。链表是顺序存取的。

（4）插入删除时移动元素的个数：顺序表平均移动近一半元素。链表不需要移动元素，只需要修改指针。

 

单链表基本操作的C语言实现代码：

单链表结点的定义：

/*??一个单向链表结点的声明，结点串在一起就是一个链表*/
typedef struct LinkNode
{
	int data; //存储的内容，简单得用 int 演示
	LinkNode* next; //如何知道下一个结点在哪里呢？可以保存下一个结点的地址
}LinkNode;

　　

初始化：

/*??1.链表的初始化*/
//LinkNode* head 指明头结点地址，要初始化哪一个链表
void Init_LinkList(LinkNode* head)
{
	head->next = NULL; //头结点的 next 指向地址0，表示没有内容
}

　　

单链表的插入（也是建立单链表的过程）：

/*??2.链表的插入*/
//LinkNode* head 指明头结点地址，要初始化那一个链表
//int e 要插入结点的内容
//int index 要插入的位置，规定从1标号。以下的代码不对index的范围做检查，假定输入的范围都是对的。
void Insert_LinkList(LinkNode* head, int e, int index)
{
	//由于是单向链表，必须找到插入位置的前驱结点，比如要插入2位置必须先找到1位置。因为有头结点保证一定有前驱结点。
	int i;
	LinkNode* prev, *node;

	prev = head; //前驱结点
	for (i = 1; i < index; i++)
		prev = prev->next;
	//??前驱结点找到

	node = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));
	node->data = e;
	//??为插入的结点分配内存并赋值

	//??关键的插入步骤
	//要在prev结点和prev->next结点之间插入node，注意赋值顺序，理解一下为什么一定要是这个顺序
	node->next = prev->next;
	prev->next = node;
}

　　

单链表的删除：

/*??3.链表的删除*/
int Delet_LinkList(LinkNode* head, int index)
{
	int i;
	LinkNode* prev, *node;

	prev = head; //前驱结点
	for (i = 1; i < index; i++)
		prev = prev->next;
	//??前驱结点找到

	//??关键的删除步骤
	node = prev->next;
	int e = node->data;
	prev->next = node->next;
	free(node);

	return e;
}

　　

按序号查找结点值：

/*??4.按序号查找结点值*/
void IdSearch_List(LinkNode * head, int index)
{
	int i = 1;
	LinkNode * prev;
	prev = head->next;
	while (i != index)////////////////////////////////////////////??是在index范围正确的情况下可以。注意一下。
	{
		prev = prev->next;
		i++;
	}
	printf("%d", prev->data);
}

　　

按值查找表结点：

/*??5.按值查找表结点*/
int ValueSearch_List(LinkNode * head, int e)
{
	int i = 1;
	LinkNode *prev;
    prev = head->next;
	while (prev != NULL&&prev->data != e)
	{
		prev = prev->next;
		i++;
	}
	if (prev == NULL)
	{
        printf("该值不存在！\\n");
		return NULL;
	}
	else if (prev->data == e)
	{
		return i;
	}
}

　　

打印：

//写个调试打印更直观，直接看调试窗口也可以
void print_list(LinkNode* head)
{
	for (head = head->next; head != NULL; head = head->next)
		printf("%d -> ", head->data);

	printf("\\n");
}

　　

主函数：

/*??定义一个链表的头结点，头结点只做定位用，指明是哪个单向链表的开始，里面data域虽然也占用空间但用不上。*/
LinkNode List_head;

　

/*直接在main函数里用Insert_LinkList建表，当然也有尾插法建表（直接插head后面）*/
int main()
{
	Init_LinkList(&List_head); //初始化一下

	Insert_LinkList(&List_head, 3, 1);
	print_list(&List_head);
	Insert_LinkList(&List_head, 1, 2);
	print_list(&List_head);
	Insert_LinkList(&List_head, 6, 3);
	print_list(&List_head);
	Insert_LinkList(&List_head, 4, 4);
	print_list(&List_head);
	printf("\\n");

	int value = Delet_LinkList(&List_head, 1);
	//Delet_LinkList(&List_head,  3);//注意上面一步已经删除了第三个位置元素，加上这一句将会再删除一次
	print_list(&List_head);
	printf("删除的结点值为：%d\\n", value);
	printf("\\n");

	printf("序号为2查找的结点的值为：");
	IdSearch_List(&List_head, 2);
	printf("\\n");
	printf("\\n");//纯属为了输出界面看得清楚而已

	int index = ValueSearch_List(&List_head, 6);
	printf("结点值为6的结点位置为：%d", index);
	printf("\\n");
	printf("\\n");

	//ValueSearch_List(&List_head, 1000);//调用看看
	return 0;
}

 

运行结果：