目录
- 一 . 前言
- 二 . 头文件声明
- 三 . 代码思绪
- 1. 查找函数的实现
- 2. 在指定位置之前插入
- 3. 在指定位置之后插入
- 4. 删除指定位置的结点
- 5. 删除指定位置之后的结点
- 6. 销毁链表
- 四 . 完整代码
- 五 . 总结
正文开始
一 . 前言
补充说明:
1、链式机构在逻辑上是连续的,在物理结构上不⼀定连续
2、节点⼀般是从堆上申请的
3、从堆上申请来的空间,是按照⼀定策略分配出来的,每次申请的空间可能连续,可能不连续
本篇旨在实现链表的剩下的方法
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
//在指定位置之前插⼊数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//在指定位置之后插⼊数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos之后的节点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);
//销毁链表
void SListDesTroy(SLTNode** pphead);
二 . 头文件声明
接上文, 在头文件中先声明以下函数, 然后在.c文件中进行实现
见3实现详情
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int DataType;
typedef struct SListNode
{
DataType data;
struct SListNode* next;
}SLTNode;
void SLTPrint(SLTNode* phead);
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, DataType x);
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, DataType x);
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, DataType x);
//在指定位置之前插入数
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, DataType x);
//在指定位置之后插入数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, DataType x);
//删除指定位置结点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//删除指定位置之后的结点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);
//销毁链表
void SLTDestory(SLTNode** pphead);
三 . 代码思绪
1. 查找函数的实现
查找不需要改变头结点所指向的地址, 所以不需要取地址, 直接接收形参和要查找的数据, 临时变量pcur用来遍历链表, 让发现所要查找的数据与之遍历的结点所匹配时, 停止遍历返回此节点, 没有找到返回空.
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, DataType x)
{
SLTNode* pcur = phead;
while (pcur)
{
if (pcur->data == x)
{
return pcur;
}
pcur = pcur->next;
}
return NULL;
}
2. 在指定位置之前插入
需要断言头结点和指定位置都不能为NULL, 调用函数创建新的结点, 首先需要先找到指定位置的前一个结点, 找到之后, 先让新节点的指针域指向pos结点, 然后再让前一个结点的指针域指向新节点.
但是这里需要注意, 如果pos为头结点, 则prev会对NULL进行解引用, 程序报错, 所以需要单独判断, 让pos为头结点时可以使用头插, 也可以先让新节点的下一个位置指向头结点, 然后再改变头指针指向新节点.
注: 创建新节点的函数在上篇
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, DataType x)
{
assert(pphead && *pphead);
assert(pos);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
if (pos == *pphead)
{
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
//SLTPushFront(pphead,x);
}
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
newnode->next = pos;
prev->next = newnode;
}
}
测试一下:
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 100);
SLTPrint(plist);
SLTPushBack(&plist, 88);
SLTPrint(plist);
SLTPushFront(&plist,99);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTNode* find = SLTFind(plist, 100);
SLTPrint(find);
SLTInsert(&plist,find,200);
SLTPrint(plist);
执行结果:
只能说:
打印代码在这里:
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* pcur = phead;
while (pcur)
{
printf("%d -> ", pcur->data);
pcur = pcur->next;
}
printf("NULL\n");
}
3. 在指定位置之后插入
不需要传递头指针了, 因为用不到, 可以直接通过pos->next找到要插入的位置, 断言pos不能为NULL, 创建新结点, 先让新节点的指针域指向pos的下一个结点, 之后让pos的指针域指向新的结点.
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, DataType x)
{
assert(pos);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
newnode->next = pos->next;
pos->next = newnode;
}
测试一下:
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 100);
SLTPrint(plist);
SLTPushBack(&plist, 88);
SLTPrint(plist);
SLTPushFront(&plist,99);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTNode* find = SLTFind(plist, 100);
SLTPrint(find);
SLTInsert(&plist,find,200);
SLTPrint(plist);
SLTInsertAfter(find,300);
SLTPrint(plist);
代码结果:
没毛病!
4. 删除指定位置的结点
首先还是需要断言, 不可以为空链表空地址, 不然你让我删什么, 先找到要删除位置的前一个结点, 因为要把它的指针域置为NULL, 否则删除pos节点后 它会成为野指针,定义prev, 找到前一个结点之后,让prev指向pos之后的那个结点, 跳过pos结点, 然后将pos结点释放掉,并且置为NULL.
注意如果要删除头指针的话这里遍历prev->next一样会非法访问NULL,所以需要单独判断, 直接调用头删方法即可, 思路是一样的.
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pos);
assert(pphead && *pphead);
if (pos == *pphead)
{
SLTPopFront(pphead);
}
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}
}
测试一下:
SLTErase(&plist, find);
SLTPrint(plist);
代码结果:
此时100已被删除
没毛病!
5. 删除指定位置之后的结点
这里也不需要传递头结点, 因为用不到, 需要断言pos和要删除的结点是否存在, 定义del记录一下要删除的结点, 之后直接让pos的指针域指向下下一个结点, 而此时要删除的结点已经保存在del中, 所以直接free掉,最后置为NULL.
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
assert(pos && pos->next);
SLTNode* del = pos->next;
pos->next = del->next;
free(del);
del = NULL;
}
测试一下:
SLTEraseAfter(find);
SLTPrint(plist);
代码运行结果:
只能说:
6. 销毁链表
为空的话就需要销毁了, 所以先断言一下是否为NULL, 然后定义临时变量遍历链表, 存储好下一个待遍历的位置之后free掉pcur即可, 最后不要忘了将头指针也置为空
void SLTDestory(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead && *pphead);
SLTNode* pcur = *pphead;
while (pcur)
{
SLTNode* next = pcur->next;
free(pcur);
pcur = next;
}
*pphead = NULL;
}
四 . 完整代码
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, DataType x)
{
SLTNode* pcur = phead;
while (pcur)
{
if (pcur->data == x)
{
return pcur;
}
pcur = pcur->next;
}
return NULL;
}
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, DataType x)
{
assert(pphead && *pphead);
assert(pos);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
if (pos == *pphead)
{
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
//SLTPushFront(pphead,x);
}
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
newnode->next = pos;
prev->next = newnode;
}
}
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, DataType x)
{
assert(pos);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
newnode->next = pos->next;
pos->next = newnode;
}
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pos);
assert(pphead && *pphead);
if (pos == *pphead)
{
SLTPopFront(pphead);
}
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}
}
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
assert(pos && pos->next);
SLTNode* del = pos->next;
pos->next = del->next;
free(del);
del = NULL;
}
void SLTDestory(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead && *pphead);
SLTNode* pcur = *pphead;
while (pcur)
{
SLTNode* next = pcur->next;
free(pcur);
pcur = next;
}
*pphead = NULL;
}
五 . 总结
链表是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。链表的优点是插入和删除操作的时间复杂度为O(1),而不受链表长度的影响。然而,链表的缺点是访问元素的时间复杂度为O(n),因为需要遍历整个链表。
链表常见的类型有单链表、双向链表和循环链表。
- 单链表:每个节点只有一个指向下一个节点的指针。
- 双向链表:每个节点既有指向下一个节点的指针,也有指向上一个节点的指针。
- 循环链表:链表中最后一个节点的指针指向链表中的第一个节点。
链表的操作包括插入、删除和查找。
- 插入操作:将一个新的节点插入到链表的某个位置,需要修改前后节点的指针。
- 删除操作:删除链表中的某个节点,需要修改前后节点的指针。
- 查找操作:根据给定的值查找链表中的节点。
在实际应用中,链表常用于实现栈、队列和图等数据结构。此外,链表还有一种特殊的应用——LRU缓存淘汰算法,用于解决缓存容量有限的情况下,如何选择合适的缓存进行淘汰的问题。
总结来说,链表是一种重要的数据结构,具有插入和删除操作效率高的优点,适用于需要频繁插入和删除操作的场景。但是在访问元素方面比较慢,需要遍历整个链表。了解链表的特点和操作有助于程序员更好地理解和应用链表。
完, 本文分享就到这里, 感谢大家的支持 关注 点赞 收藏 !!!