链表是 数据结构中很重要的基础 部分,下面 我通过简单的故事来将链表的内容串起来解释一下,同时也是总结一下自己的学习内容:
故事:
某一天,乐乐,丰丰,呆子,星星,领领,小韦6位小朋友带领着8个小朋友一起去山上玩耍。当玩耍过后,天下起了大雨 !!于是 14位小朋友赶紧返回,不幸的是山口处山洪暴发。如果想要 过去,14位 小朋友需要连在一起,单个过河的小朋友会被山洪冲走(因为经过试验证明了这一点,而且小韦在试验过程中被洪水冲走了) 。
我们将每位小朋友看做是一个节点。
typedef struct Lnode { int data; //小朋友数据 struct Lnode *next; //指向下一个小朋友的指针 };
建立单链表:
那么要从洪水中过去的话,14位小朋友需要建立一个长队。可以想到,建立长队的方法有两种:
首先我们需要空出来一块场地用来建立我们的长队(所说的建立 一个空链表)
code:
void InitList(LinkList*&L) { L = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); L->next = NULL; }
第一种:乐乐站在第一个,星星站在乐乐 的前面,呆子站在星星的前面……依次排列,这样乐乐会最终站在队尾(这就是头插法建立单链表)。
1. 2 .3.……丰丰,呆子,星星,乐乐。
code:
void CreateListH(LinkList *&L, int a[], int n) //头插法建立单链表 { LinkList *s; //s是要插入的小朋友 int i; L = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //申请空间, L->next = NULL; //刚开始的时候为空,因为还没有排队。 for (i = 0; i < n; i++) //我们将后来的小朋友插入前面,并让这个的小朋友的手拉着站在他后面的小朋友的衣服 { s->data = a[i]; s->next = L->next; L->next = s; } }
第二种:乐乐站在第一个,星星 站在乐乐的后面,呆子站在星星的后面,丰丰站在呆子的后面,……其他人依次后排(这就是尾插法建立单链表)。
乐乐,星星,呆子,丰丰……。
Code:
void CreateListR(LinkList *&L, int a[], int n) { int i; LinkList *s, *r; L = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //申请空间 r = L; for (i = 0; i < n; i++) // s是要插入的小朋友,r只是一个临时标记,为了知道现在谁在最后的位置 { s->data = a[i]; r->next = s; //将 s小朋友插入r的后面, r = s; //插入后,那么s在最后的位置,让其成为标记。因为我们需要知道谁在最后面,方面下次的插入操作 } r->next = L->next; //队伍建立完成后,最后 队尾节点为 NULL; }
那么现在队伍建立完成了,可以过河了,小朋友们都很高兴(其实 一点都不高兴)。
这个时候小韦竟然回来了,小朋友们都很高兴他还 或活着,选举他当了队长 。由于小韦刚回来 ,对队伍的情况 不是 很了解,他想要知道队伍有多少人,于是他从队伍的头到尾进行了查数:
(单链表中数据 节点 的个数)
code:
int ListLength(LinkList *L) { int ans = 0; LinkList *p = L; //小韦学长找到了队伍头部 while (p->next != NULL) //直到尾部,看到一个小朋友 就ans++; { ans++; p = p->next; } return ans; }
但是 悲剧的是,小韦由于智商有限,只能数到10,就不会数了。于是他想了一个方法,让队伍中的小朋友从头到尾 说出自己的名字、信息:
(输出节点存储的信息):
code:
void CoutList(LinkList *L) { LinkList *p = L->next; //从 有效节点开始 while (p != NULL) { printf("%d", p->data); //小朋友喊出自己的信息 p = p->next; //换下一个小朋友 } }
由于小韦只能数到10,造成队伍中的星星的嘲笑,并给他 起了个外号:小白。站在队伍头部的小韦很是气愤,气愤中的小韦突然就知道怎么数10以后的数字了。于是他查了一下嘲笑他的小朋友的位置,给他起外号报复:
修改某个节点的数据信息 :
code:
bool ChangeInfo(LinkList *&L, int i, int &e) //小韦查到了星星的位置,想好了外号 { int j = 0; LinkList *p = L; while (j < i && p != NULL) //如果是不在数据范围内,说明小韦的数学真的很菜 { j++; p = p->next; } if (p == NULL) return false; else { p->data = e; //如果找到了i位置上的星星,小韦就把他想好的外号赋予星星 return true; } }
由于小韦的行为,使得某个位置上的乐乐表现的很气愤。于是小韦查了乐乐的位置,并行使了队长权利将其踢出了队伍(因为 小韦知道乐乐未来会是一位IT大神,要让乐乐挂掉先)。
删除某个节点:
bool ListDelete(LinkList *&L, int i) //找到乐乐的位置 { int j = 0; LinkList *p = L, *q; while (j < i - 1 && p != NULL) { j++; p = p->next; } if (p == NULL) //如果找错了,不存在i节点,说明小韦的 数学是体育老师教的, return false; else { q = p->next; //如果找到了乐乐,把乐乐一觉踹出队伍,再让乐乐前面的小朋友的手拉着乐乐后面 的小朋友的衣服 if (q == NULL) { return false; } p->next = q->next; free(q); return true; } }
杂七杂八的事情终于弄完了,于是 小韦也归队。(因为他 不想再单独被冲走了)
插入数据元素:
code:
bool ListInsert(LinkList *&L, int i, int e) //小韦在某个位置上插入队伍 { int j = 0; LinkList *p = L, *s; while (j < i - 1 && p != NULL) { j++; p = p->next; } if (p == NULL) return false; else { s = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); s->data = e; s->next = p->next; p->next = s; return true; } }
那么 现在开始过河了,由于河水 突然猛涨,小韦学长竟然又被冲走了。小伙伴们需要抓的更紧点,于是它们退回来重新 建队。并将抓衣服的方式 更改了一下:让前一个小朋友的手抓住后一个小朋友的衣服,后一个小朋友的手抓住他前面的小朋友的衣服。即(双链表)
相应的此时建双链表的方法也有两种,与建立单链表过程相似,只需要加一个前驱结点即可:
code:
typedef struct Lnode { int data; struct Lnode *prior; //前驱节点 struct Lnode *next; //后继节点 }LinkList;
第一种建立方式头插法(与单链表头插法相似):
code:
void CreateList_F(LinkList *&L, int a[], int n) { LinkList *s; int i; L = (LinkList*)malloc(sizeof(LinkList)); L->prior = L->next = NULL; for (i = 0; i < n; i++) { s = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); s->data = a[i]; s->next = L->next; if (L->next != NULL) { L->next->prior = s; } L->next = s; s->prior = L; } }
尾插法建立 双链表:
code:
void CreatList_R(LinkList *&L, int a[], int n) { int i; LinkList *s, *r; r = L; for (i = 0; i < n; i++) { s = (LinkList*)malloc(sizeof(LinkList)); s->data = a[i]; r->next = s; s->prior = r; } r->next = L->next; }
经过好多坎坷,终于到达的河的对岸,于是小伙伴们 手拉手围成一个圈,兴高采烈的哭了起来。
循环链表:
循环链表 只是将链表 的尾部节点的 next指向了链表 的开头L;
下面我总结下代码:
单链表:
typedef struct Lnode //数据节点 { int data; struct Lnode *next; }LinkList; void InitList(LinkList *&L) //创建空的单链表 { L = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); L->next = NULL; } void CreateListH(LinkList *&L, int a[], int n) //头插法建立单链表 { LinkList *s; int i; L = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); L是 链表的头 L->next = NULL; for (i = 0; i < n; i++) //将数据插入链表头(L)的后面 { s->data = a[i]; s->next = L->next; //即:s指向 L的 指向,L指向s; L->next = s; } } void CreateListR(LinkList *&L, int a[], int n) //尾插法建立单链表 { int i; LinkList *s, *r; L = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //申请空间。开始时L虽然是表头 ,同时也是尾 r = L; for (i = 0; i < n; i++) // //将下一个 数据插入队尾的后面,再让该数据成为新的队尾 { s->data = a[i]; r->next = s; //r就是队尾部,将 s插入r的后面, r = s; //插入后,那么s在最后的位置,让其成为标记。现在s就是新的队尾 } r->next = L->next; //队伍建立完成后,最后 队尾节点为 NULL; } </pre><pre code_snippet_id="1630697" snippet_file_name="blog_20160331_15_6131477" name="code" class="cpp"> int ListLength(LinkList *L) //返回单链表的长度 { int ans = 0; LinkList *p = L; //(要注意是LinkList * p = L) while (p->next != NULL) //如果 下一个节点不为空,肯定是有数据存储的,于是ans++; { ans++; p = p->next; } return ans; } void CoutList(LinkList *L) //输出每个节点的信息 { LinkList *p = L->next; //从头开始(要注意是LinkList *p = L->next) while (p != NULL) //如果当前节点不为空,则 输出信息 { printf("%d", p->data); p = p->next; } } bool GetElem(LinkList *&L, int i, int &e) //修改某个位置上的数据信息 { int j = 0; LinkList *p = L; while (j < i && p != NULL) //如果没有遍历到i-1并且链表没有结束 { j++; //接着找 p = p->next; } if (p == NULL) //如果结束时是因为链表结束了,则说明 i超出了范围 return false; else //否则,修改信息 { p->data = e; return true; } } bool ListDelete(LinkList *&L, int i) //删除某个节点 { int j = 0; LinkList *p = L, *q; while (j < i - 1 && p != NULL) { j++; p = p->next; } if (p == NULL) return false; else //如果找到了该节点, { q = p->next; //那么让当前节点的后记节点指向它后面 的后面,就相当于把 这个节点隔出来了 if (q == NULL) { return false; } p->next = q->next; free(q); return true; } } bool ListInsert(LinkList *&L, int i, int e) // 插入节点 { int j = 0; LinkList *p = L, *s; while (j < i - 1 && p != NULL) { j++; p = p->next; } if (p == NULL) return false; else //如果 找到位置,先让要插入的s节点指向当前节点的后继,并让当前节点的后继指向s。 { s = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); s->data = e; s->next = p->next; p->next = s; return true; } }
双链表:
typedef struct Lnode //双链表节点 { int data; struct Lnode *prior; struct Lnode *next; }LinkList; void CreateList_F(LinkList *&L, int a[], int n) //头插法建立双链表 { LinkList *s; int i; L = (LinkList*)malloc(sizeof(LinkList)); L->prior = L->next = NULL; //首先头部节点的next 和prior为空 for (i = 0; i < n; i++) { s = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); s->data = a[i]; s->next = L->next; if (L->next != NULL) //如果头部节点的next不为空,那么L的下个节点的prior必须要指向s { L->next->prior = s; } L->next = s; //L的 next指向 s,s的 前驱节点指向L。 s->prior = L; } } void CreatList_R(LinkList *&L, int a[], int n) 尾插法建立双链表 { int i; LinkList *s, *r; r = L; for (i = 0; i < n; i++) { s = (LinkList*)malloc(sizeof(LinkList)); //只需要 让新加入的节点 的前驱节点指向当时队尾即可,不用 考虑头部L,因为是 尾插法。 s->data = a[i]; r->next = s; s->prior = r; } r->next = L->next; }
循环链表 的就不写了,因为只需要 让尾节点和头结点关联上就行了,不过要注意双链表循环和单链表循环是有一定区别的。但是本质不变。
希望 这篇文章 可以 帮助你更好的理解或者复习链表操作 。
如有错,请留言。