数据结构与算法入门C语言(三)线性结构-离散存储[链表]
数据结构与算法入门C语言
笔记来源于郝斌老师数据结构与算法视频，博主学习后 纯手打，侵删。
线性结构[把所有节点用一根线穿起来]
离散存储[链表]
定义
n个节点离散分配，彼此通过指针相连，每个节点只有一个前驱节点，每个节点只有一个后续节点。
首节点没有前驱节点，尾节点没有后续节点
首节点：第一个存放有效数据的节点
尾节点：最后一个存放有效数据的节点
头节点：头节点的数据类型和首节点的类型是一样的；首节点并不存放有效数据
加头节点的目的是方便对链表的操作
头指针:指向头节点的指针变量
尾指针:指向尾节点的指针变量
确定一个链表需要几个参数
（如果说希望通过一个函数对链表进行处理，我么至少需要接收链表的哪些参数）
只需要一个参数，即头指针，因为通过头指针可以推算出链表的其他所有信息。
每一个链表节点的数据类型如何表示
节点的生成
struct Node
{
int data;//数据域
struct Node * pNext;// 指针域
};
分类
单链表
双链表：每一个节点有两个指针域
循环链表：能通过任何一个节点找到其他所有节点
非循环链表
链表的优缺点(相对于数组)
- 优点：
- 空间没有限制
- 插入和删除元素很快
- 缺点：
- 存取的速度很慢
非循环单链表插入节点伪算法图解
插入 1：
插入 2：
删除伪算法图解
LinkList算法演示
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct Node
{
int data;//数据域
struct Node * pnext；//指针域
}NODE，* PNODE;
PNODE create_list(void);//创建一个非循环单链表
void traverse_list(PNODE);//遍历
bool is_empty(PNODE pHead);
int length_list(PNODE pHead);
bool insert_list(PNODE,int pos,int val);//插入
bool delete_list(PNODE pHead,int pos, int * pVal);//删除
int main(void)
{
PNODE pHead = NULL;
int val;
pHead = creat_list();//创建一个非循环单链表，并将该链表得头节点得地址赋给pHead
traverse_list(pHead);
sort_list(pHead);
traverse_list(pHead);
insert_list(pHead,3,74);
traverse_list(pHead);
if (delete_list(pHead,4,&val))
{
printf("删除成功，删除的元素是%d\n",val);
}
else
{
printf("删除的元素不存在\n");
}
traverse_list(pHead);
int len = length_list(pHead);
printf("链表长度为：%d\n",len);
if (is_empey(pHead))
printf("链表为空\n");
else
printf("链表不空\n");
return 0;
}
PNODE creat_list(void)
{
int len;//用来存放有效节点的个数
int i;
int val;//用来临时存放用户输入的节点的值
PNODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));//分配一个存放有效数据的头节点
if(NULL == pHead)
{
printf("分配失败,程序终止!\n");
exit(-1);
}
PNODE pTail = pHead;
pTail -> pNext = NULL;
printf("请输入要生成的链表的节点个数:len= ");
scanf("%d",&len);
for(i=0;i < len;i++)
{
printf("请输入第%d个节点的值：",i+1);
scanf("%d",&val);
PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof)(NODE));
if (NULL==pHead)
{
printf("分配失败，程序终止!\n");
exit(-1);
}
pNew -> data = val;
pTail -> pNext = pNew;//pHead->pNext=pNew;
pNew -> pNext = NULL;
pTail = pNew;
}
return pHead;
}
void traverse_list(PNODE pHead)
{
PNODE p = pHead->pNext;
while(NULL != p)
{
printf("%d ",p->data);
p = p->pNext;
}
printf("\n");
return;
}
bool is_empty(PNODE pHead)
{
if(NULL == pHead->pNext)
return true;
else
return false;
}
void sort_list(PNODE pHead)
{
int i,j,t;
int len = length_list(pHead);
PNODE p,q;
for(i=0,p=pHead->pNext; i<len-1; ++i,p=p->pNext)
{
for(j=i+1,q=p->pNext; j<len; j++,q=q->pNext)
{
if(p->data>q->data)//类似于数组中的：a[i]>a[j]
{
t = p->data;//类似于数组中的：t=a[i]
p->data = q->data;//类似于数组中的：a[i]=a[j] ;
q->data = t;//类似于数组中的：a[j]=t;
}
}
}
return;
}
bool insert_list(PNODE pHead,int pos,int val)//在pHead所指向链表的第pos个节点的前面插+入一个新的节点，该节点的值是val ,并且pos的值从1开始
{
int i = 0;
PNODE p = pHead;
while(NULL != p && i<pos-1)
{
p = p->pNext;
++i;
}
if(i>pos-1 || NULL == p)
return false;
PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
if (NULL == pNew)
{
printf("动态内存分配失败!\n");
exit(-1);
}
pNew->data = val;
PNODE q = p->pNext;
p->pNext = pNew;
pNew->pNext = q;
return true;
}
bool delete_list(PNODE pHead,int pos,int* pVal)
{
int i = 0;
PNODE p = pHead;
while(NULL != p->pNext && i<pos-1)
{
p = p->pNext;
++i;
}
if (i>pos-1 || NULL==p->pNext)
return false;
PNODE q = p->pNext;
*pVal = q->data;
//删除p节点后面的节点
p->pNext = p->pNext->pNext;
free(q);
q = NULL;
return true;
}
