本文主要是介绍数据结构之 “单链表“,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
(1)在顺表表中,如果是头插/删的时间复杂度是O(1);尾插/删的时间复杂度是O(N)
(2)增容一般是呈2倍的增长,势必会有一定的空间浪费。比如:申请了50个空间,只用了两个?(链表可以解决空间浪费的问题)
这一章节的内容是关于单链表。
文章目录
- 1. 链表
- 2. 单链表
- 1. 单链表的概念
- 2. 单链表的实现
- 2.1 尾插
- 2.2 头插
- 2.3 尾删
- 2.4 头删
- 2.5 查找
- 2.3 特定位置(之前/之后)插入
- 2.6删除特定位置pos处的结点
- 2.7 删除pos之后的结点
- 2.8 销毁链表
1. 链表
链表也是线性表的一种。我们仍然从物理结构和线性结构来分析
(1)物理结构(真实):不是线性
(2)线性结构(想象):线性
重点:链表是由一个一个的结点连接起来的。每次创建一个结点,不存在浪费的情况。
一个结点里面存储的是:数据+下一个结点的地址。
链表里的结点,它们的地址不是连续的,而是靠(存储的地址)连接起来的。
(3)在链表中,没有增容的概念。如果要增加数据,直接再申请一个结点大小的空间即可。
2. 单链表
1. 单链表的概念
单链表的全称是”不带头,单向,不循环链表“。
- 单链表的定义:在.h里
(1)创建链表—>在test.c里
这个方法只是示范一下,平常创建链表并不会像这么麻烦。
在初始情况下,链表是空链表,只有一个结点,指向NULL,之后尾插即可达到申请结点的结果。
//这个是写在test.c的内容#include"SLTNode.h"
//创建链表
void creatListNode()
{//使用malloc记得写头文件stdlibSLTNode* node1 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));node1->data = 1;SLTNode* node2 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));node2->data = 2;SLTNode* node3 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));node3->data = 3;node1->next = node2;node2->next = node3;node3->next = NULL;
}int main()
{creatListNode();return 0;
}
(2)打印链表出来看看
2. 单链表的实现
2.1 尾插
不管是头插还是尾插,都需要再申请一个结点大小的空间,所以可以将它封装为一个函数,之后调用即可。
尾插比较简单,有两种可能。
1.链表不为空。最后一个结点的next指向NULL,我们只需将 (最后一个结点的next) 指向 (想插入的结点的地址newnode) 即可。
2.链表为空,就不用找结点了。在刚开始时,我们创建了链表struct SLTNode,这是空链表,只有一个头结点(phead)指向NULL,我们将phead->next指向newnode即可
注意在尾插时传过去的是地址,这样形参的改变可以改掉实参。
//SLTNode.h里的内容#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>//定义链表的结点
typedef int SLTDataType;
typedef struct SLTNode
{SLTDataType data;struct SLTNode* next;
}SLTNode;//申请新结点
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x);//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead,SLTDataType x);//打印链表
void SLTPrint(SLTNode* phead);
//SLTNode.c里面的内容#include"SLTNode.h"
//用于打印链表的函数的定义
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{SLTNode* pcur = phead;while (pcur){printf("%d(地址:%p) -> ",pcur->data, pcur->next);pcur = pcur->next;}printf("NULL");
}//用于申请新结点的函数的定义
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x)
{SLTNode* node = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));//判断一下是否申请成功if (node == NULL){perror("malloc");return 1;}node->next = NULL;node->data = x;return node;
}//尾插函数的定义 pphead是第一个结点指针的地址(地址的地址)
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{//先申请新结点SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);//链表为空if (*pphead == NULL) //*pphead是第一个结点的指针{*pphead = newnode;}else //链表不为空{//接下来将尾结点->next指向newnode//找尾结点不能用phead直接遍历找到尾结点,因为这样的话就找不到第一个结点了(单链表只能往后)我们需要重新申请一个来存放第一个结点的地址)SLTNode* pcur = *pphead;while (pcur->next) //不为NULL时可进入循环{pcur = pcur->next; //将指针pcur里存放成下一个结点的地址}//出循环表示pcur是尾结点地址,将它的next修改pcur->next = newnode;}}
//test.c的内容#include"SLTNode.h"
void SLTtest01()
{SLTNode* plist = NULL;SLTPushBack(&plist, 1);SLTPrint(plist);SLTPushBack(&plist, 2);SLTPrint(plist);SLTPushBack(&plist, 3);SLTPrint(plist);
}int main()
{SLTtest01();return 0;
}
2.2 头插
1.头插仍然是将pphead(地址)传过去
2.头插是将申请的结点的next指向第一个结点的地址。即newnode->next =* pphead
3.记得最后将*pphead移到新结点处
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{assert(pphead); //已经头插了,那传过来的参数指定不能为空SLTNode* newnode=SLTBuyNode(x);newnode->next = *pphead;*pphead = newnode;}
2.3 尾删
尾删:链表不可以为空。
在尾删时,不能直接将最后一个结点释放再置为空,因为我们还需要找到倒数第二个结点,将它的next改为NULL。
还有可能遇见只有一个结点的情况,我们直接把它释放置为空即可。
方法:
(1)创建一个ptail,遍历,使之成为倒数第二个结点,即ptail->next->next=NULL;
,将ptail->next指向空。再将ptail往后走成为最后一个结点,将其释放。
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{assert(pphead && *pphead); //传过来的参数不能为空,链表不能为空if((*pphead)->next==NULL){free(*pphead);*pphead=NULL;}else{SLTNode* ptail = *pphead;while (ptail->next->next){ptail = ptail->next;} ptail->next = NULL;ptail = ptail->next;free(ptail);ptail = NULL;}
}
(2)将prev一直是ptail的前一个
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{assert(pphead && *pphead); //传过来的参数不能为空,链表不能为空if((*pphead)->next==NULL){free(*pphead);*pphead=NULL;}else{SLTNode* ptail = *pphead;SLTNode* prev = NULL;while (ptail->next){prev = ptail; //第一次时,prev=*ppheadptail = ptail->next; //第一次循环时,ptail=第二个结点的指针} //当ptail->next=NULL时,ptail最后一个,prev是倒数第二个prev->next = NULL;free(ptail);ptail = NULL;}
}
2.4 头删
头删同样需要断言。
要是删除第一个结点,那么第二个结点等一下就找不到了,我们应该先将第二个结点存起来。再将*pphead释放,再将 * pphead指向第二个结点
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{assert(pphead && *pphead);SLTNode* tmp = (*pphead)->next;free(*pphead);*pphead = tmp;
}
2.5 查找
不用传地址过去,并不希望在查找时不小心将内容修改
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{assert(phead);SLTNode* pcur = phead;while (pcur){if (pcur->data == x){return pcur;}pcur = pcur->next;}//没有找到return NULL;
}
2.3 特定位置(之前/之后)插入
- 在特定位置之前插入,那插入这个数据会影响谁呢?(需要第一个结点)
由图可知:prev->next 将会被影响。
但是如何可以找到prev呢?单链表只能从前往后找,并不能从pos往前找。
我们可以采用循环,直到 xxxx->next == pos为止。当满足这个条件时,xxxx就是prev。
注意:在插入时,链表phead可以为空,但参数pphead不能为空。pos也不能为空
prev->next = newnode;
newnode->next = pos;
//SLTNode.h里的内容
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
//SLTNode.c里的内容
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{assert(pphead);assert(pos);//如果pos是第一个结点,那么这就变成头插了if (pos == *pphead){SLTPushFront(*pphead, x);}else{SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x); //新结点SLTNode* prev = *pphead; //先让prev是第一个结点的指针while (prev->next!=pos) //循环让prev=pos前一个结点指针{prev = prev->next;}prev->next = newnode; //让prev的下一个是新结点newnode->next = pos;}
}
//test.c里的内容//通过x找到pos
SLTNode* find = SLTFind(plist, 2);
SLTInsert(&plist, find, 9);
- 在特定位置之后插入(不需要第一个结点)
在“特定位置之后插入”的函数的参数中,并没有第一个结点的地址,为什么呢?
我们已经知道了pos这个地址,可以直接找到它的下一个结点的地址,并不需要通过头结点一个一个往后找。
void SLTInsertAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{assert(pphead&&pos);//如果是空链表if (*pphead == NULL){SLTPushBack(*pphead, x);}//不是空链表else{SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x); //新结点SLTNode* Next = pos->next; //pos的下一个结点pos->next = newnode;newnode->next = Next;}
}
2.6删除特定位置pos处的结点
需要修改pos前一个结点 (prev) 的next
//删除pos结点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{assert(pphead && *pphead);assert(pos);//头删if (pos == *pphead){SLTPopFront(pphead);}else{SLTNode* prev = *pphead;while (prev->next != pos){prev = prev->next;}//prev pos pos->nextprev->next = pos->next;free(pos);pos = NULL;}
}
2.7 删除pos之后的结点
//删除pos之后的结点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{assert(pos && pos->next);//pos pos->next pos->next->nextSLTNode* del = pos->next;pos->next = pos->next->next;free(del);del = NULL;
}
2.8 销毁链表
//销毁链表
void SListDestroy(SLTNode** pphead)
{assert(pphead && *pphead);SLTNode* pcur = *pphead;while (pcur){SLTNode* next = pcur->next;free(pcur);pcur = next;}*pphead = NULL;
}
这篇关于数据结构之 “单链表“的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!