[算法] 链表
链表的实现
一、静态链表
1 #include<stdio.h> 2 struct node{ 3 int data; 4 struct node *next; 5 }; 6 typedef struct node NODETYPE; 7 8 int main(){ 9 NODETYPE a,b,c,*h,*p; 10 a.data=10;b.data=20;c.data=30; 11 h=&a; 12 a.next=&b;b.next=&c;c.next='\0'; 13 p=h; 14 while(p){ 15 printf("%d",p->data); 16 p=p->next; 17 } 18 printf("\n"); 19 }
分析：
1、此程序仅示意原理，在执行过程中不能人为再产生新的存储单元，也不能使已开辟的单元消失
2、在实际中多采用动态链表
二、动态链表
1 #include<stdio.h> 2 #include<stdlib.h> 3 4 struct slist{ 5 int data; 6 struct slist *next; 7 }; 8 typedef struct slist SLIST; 9 10 SLIST *creat_slist(){ 11 int c; 12 SLIST *h,*s,*r; 13 h=(SLIST*)malloc(sizeof(SLIST)); 14 r=h; 15 scanf("%d",&c); 16 while(c!=-1){ 17 s=(SLIST*)malloc(sizeof(SLIST)); 18 s->data=c; 19 r->next=s; 20 r=s; 21 scanf("%d",&c); 22 } 23 r->next='\0'; 24 return h; 25 } 26 void print_slist(SLIST *head){ 27 SLIST *p; 28 p=head->next; 29 if(p=='\0') printf("Linklist is null!\n"); 30 else{ 31 printf("head"); 32 do{ 33 printf("-->%d",p->data); 34 p=p->next; 35 } 36 while(p!='\0'); 37 printf("-->end\n"); 38 } 39 } 40 void insert_snode(SLIST *head,int x,int y){ 41 SLIST *s,*p,*q; 42 s=(SLIST *)malloc(sizeof(SLIST)); 43 s->data=y; 44 q=head;p=head->next; 45 while((p!='\0')&&(p->data!=x)){ 46 q=p;p=p->next; 47 } 48 s->next=p;q->next=s; 49 } 50 void delete_snode(SLIST *head,int x){ 51 SLIST *p,*q; 52 q=head;p=head->next; 53 while((p!='\0')&&(p->data!=x)){ 54 q=p;p=p->next; 55 } 56 q->next=p->next; 57 free(p); 58 } 59 int main(){ 60 SLIST *head; 61 head=creat_slist(); 62 print_slist(head); 63 insert_snode(head,2,4); 64 print_slist(head); 65 delete_snode(head,3); 66 print_slist(head); 67 }
分析：
1、创建链表
（1）功能：每次输入一个数并加到链表中
（2）输入输出：无；头结点指针h
（2）临时变量：头结点h，尾结点r，新结点s
2、输出链表
（1）功能：打印所有结点
（2）输入输出：头结点指针；head-->1-->2-->end（示例）
（3）临时变量：头结点p
3、插入结点
（1）功能：在某结点前插入新结点
（2）输入输出：头结点指针，插入结点的数据x，插入数据y；无
（3）临时变量：新结点s，前驱q，后继p
4、删除结点
（1）功能：删除某结点
（2）输入输出：头结点指针，删除结点的数据x；无
（3）临时变量：待删除结点p，前驱q
三、复杂动态链表
1 #include<stdio.h> 2 #include<malloc.h> 3 #include<stdlib.h> 4 5 typedef int ElementType; //定义数据类型,可根据需要进行其他类型定义 6 //链表节点的定义 7 typedef struct ListNode { 8 ElementType Element; //数据域，存放数据 9 ListNode* Next; //指向下一个链表节点 10 } Node, *PNode; 11 12 //链表创建函数定义 13 PNode CreateList(void) { 14 int len ; //用于定义链表长度 15 int val ; //用于存放节点数值 16 PNode PHead = (PNode)malloc(sizeof(Node)); //创建分配一个头节点内存空间 17 //头节点相当于链表的哨兵，不存放数据，指向首节点（第一个节点） 18 if (PHead == NULL) { //判断是否分配成功 19 printf("空间分配失败 \n"); 20 exit(-1); 21 } 22 23 PNode PTail = PHead; //链表的末尾节点，初始指向头节点 24 PTail->Next = NULL; //最后一个节点指针置为空 25 printf("请输入节点个数："); 26 scanf("%d", &len); //输入节点个数 27 for (int i = 0; i < len; i++) { 28 29 PNode pNew = (PNode)malloc(sizeof(Node)); //分配一个新节点 30 if (pNew == NULL) { 31 printf("分配新节点失败\n"); 32 exit(-1); 33 } 34 printf("请输入第 %d 个节点的数据：", i + 1); 35 scanf("%d", &val); //输入链表节点的数据 36 37 pNew->Element = val; //把数据赋值给节点数据域 38 PTail->Next = pNew; //末尾节点指针指向下一个新节点 39 pNew->Next = NULL; //新节点指针指向为空 40 PTail = pNew; //将新节点复制给末尾节点 41 } 42 printf("创建链表成功\n"); 43 return PHead; //返回头节点 44 } 45 46 void TraverseList(PNode List) { 47 PNode P = List->Next; 48 printf("遍历链表的值为："); 49 if(P==NULL) printf("链表为空"); 50 while(P!=NULL) { 51 printf("%d",P->Element); 52 P=P->Next; 53 } 54 printf("\n"); 55 } 56 57 PNode FindList(PNode List) { 58 PNode P = List->Next; 59 int num = 0; 60 int val = 0; 61 printf("请输入要查询的数："); 62 scanf("%d",&val); 63 while(P!=NULL && P->Element!=val) { 64 P=P->Next; 65 ++num; 66 } 67 if(P!=NULL) printf("找到的节点为：%d",num+1); 68 else printf("找不到该节点"); 69 printf("\n"); 70 return P; 71 } 72 73 void InsertList(PNode List, int pos, int val) { 74 int position = 0; 75 PNode P = List; 76 while(P!=NULL && position<pos-1) { 77 P = P->Next; 78 ++position; 79 } 80 PNode Tmp = (PNode)malloc(sizeof(Node)); 81 if(Tmp == NULL) { 82 printf("内存分配失败！"); 83 exit(-1); 84 } 85 Tmp->Element = val; 86 Tmp->Next = P->Next; 87 P->Next = Tmp; 88 } 89 //删除整个链表 90 void DeleteTheList(PNode List) { 91 PNode P,Tmp; 92 P = List->Next; 93 List->Next = NULL; 94 while(P!=NULL) { 95 Tmp = P->Next; 96 free(P); 97 P = Tmp; 98 } 99 printf("删除链表成功！\n"); 100 } 101 //删除链表中的元素 102 void DeleteList(PNode List,int pos) { 103 int position = 0; 104 PNode P = List; 105 while(P!=NULL && position<pos-1) { 106 P = P->Next; 107 ++position; 108 } 109 PNode Tmp = P->Next; 110 P->Next = Tmp->Next; 111 free(Tmp); 112 Tmp=NULL; 113 } 114 //主函数 115 int main() { 116 PNode List = CreateList(); //创建一个指针，使其指向新创建的链表的头指针 117 TraverseList(List); 118 FindList(List); 119 InsertList(List,3,100); 120 TraverseList(List); 121 DeleteList(List,3); 122 TraverseList(List); 123 DeleteTheList(List); 124 TraverseList(List); 125 return 0; 126 }
系统为所有指针均分配4个字节的空间，然后通过不同类型的寻址方式得到变量：
