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老生常談C語言鏈表小結(jié)

 更新時間：2021年11月09日 09:21:44   作者：會掉發(fā)的程序員  
鏈表是一種物理存儲結(jié)構(gòu)上非連續(xù)、非順序的存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接次序?qū)崿F(xiàn)的 ，這篇文章主要介紹了C語言鏈表,需要的朋友可以參考下

鏈表的概念及結(jié)構(gòu)

概念

鏈表是一種物理存儲結(jié)構(gòu)上非連續(xù)、非順序的存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接次序?qū)崿F(xiàn)的 。

結(jié)構(gòu)

代碼

struct Slist
{
	int* a;
	struct Slist* next;
};

邏輯結(jié)構(gòu):

在這里插入圖片描述

物理結(jié)構(gòu)：

在這里插入圖片描述

注意:

  • 從上圖可以看出，鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)在邏輯上是連續(xù)的，但是在物理上是不一定是連續(xù)的。
  • 這些結(jié)點一般是從堆上申請出來的。
  • 從堆上申請的空間，是按照一定的策劃來分配的，兩次申請的空間可能連續(xù)，大概率是不連續(xù)的。

鏈表的分類

實際中鏈表的結(jié)構(gòu)非常多樣，以下情況組合起來就有8種鏈表結(jié)構(gòu)：

1. 單向或者雙向
①單向

在這里插入圖片描述

②雙向

在這里插入圖片描述

2.帶頭或者不帶頭
①帶頭

在這里插入圖片描述

②不帶頭

在這里插入圖片描述

3.循環(huán)或者非循環(huán)
①循環(huán)

在這里插入圖片描述

②非循環(huán)

在這里插入圖片描述

雖然有這么多種結(jié)構(gòu)的鏈表，但是我們實際中最常用的只有兩種結(jié)構(gòu):
1. 無頭單向非循環(huán)鏈表

在這里插入圖片描述

2.帶頭雙向循環(huán)鏈表

在這里插入圖片描述

1. 無頭單向非循環(huán)鏈表：結(jié)構(gòu)簡單，一般不會單獨用來存數(shù)據(jù)。實際中更多是作為其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的子結(jié)構(gòu)，如哈希桶、圖的鄰接表等等。另外這種結(jié)構(gòu)在筆試面試中出現(xiàn)很多。

2. 帶頭雙向循環(huán)鏈表：結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，一般用在單獨存儲數(shù)據(jù)。實際中使用的鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，都是帶頭雙向循環(huán)鏈表。另外這個結(jié)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是使用代碼實現(xiàn)以后會發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)會帶來很多優(yōu)勢，實現(xiàn)反而簡單了，后面我們代碼實現(xiàn)了就知道了。

單鏈表的實現(xiàn)（無頭）

單鏈表結(jié)構(gòu)

typedef int SLTDateType;

typedef struct SListNode
{
	SLTDateType data;
	struct SListNode* next;
}SListNode;

單鏈表需要的功能

// 動態(tài)申請一個節(jié)點
SListNode* BuySListNode(SLTDateType x);
// 單鏈表打印
void SListPrint(SListNode* plist);
// 單鏈表尾插
void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x);
// 單鏈表的頭插
void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x);
// 單鏈表的尾刪
void SListPopBack(SListNode** pplist);
// 單鏈表頭刪
void SListPopFront(SListNode** pplist);
// 單鏈表查找
SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x);
// 單鏈表在pos位置之后插入x
// 分析思考為什么不在pos位置之前插入？
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x);
// 單鏈表刪除pos位置之后的值
// 分析思考為什么不刪除pos位置？
void SListEraseAfter(SListNode* pos);
// 單鏈表的銷毀
void SListDestory(SListNode** pplist);

功能實現(xiàn)

SListNode* BuySListNode(SLTDateType x)
{
	SListNode* newnode = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	return newnode;
}

void SListPrint(SListNode* plist)
{
	if (plist == NULL)
	{
		printf("NULL\n");
		return;
	}
	else
	{
		while (plist)
		{
			printf("%d->", plist->data);
			plist = plist->next;
		}
		printf("NULL\n");
	}
}

void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{
	SListNode* tail = *pplist;
	SListNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = NULL;
	if (tail == NULL)
	{
		*pplist = newnode;
	}
	else
	{
		while (tail->next)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}

void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{
	SListNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = *pplist;
	*pplist = newnode;
}

void SListPopBack(SListNode** pplist)
{
	assert(*pplist);
	SListNode* tail = *pplist;
	SListNode* Pretail = NULL;
	if (tail->next == NULL)
	{
		*pplist = NULL;
		return;
	}
	else
	{
		while (tail->next)
		{
			Pretail = tail;
			tail = tail->next;
		}
		free(tail);
		tail = NULL;
		Pretail->next = NULL;
	}
}

void SListPopFront(SListNode** pplist)
{
	assert(*pplist);
	SListNode* front = *pplist;
	*pplist = front->next;
	free(front);
	front = NULL;
}

SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x)
{
	assert(plist);
	SListNode* pos = plist;
	while (pos && pos->data != x)
	{
		pos = pos->next;
	}
	return pos;
}

void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x)
{
	assert(pos);
	SListNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

void SListEraseAfter(SListNode* pos)
{
	assert(pos);
	assert(pos->next);
	SListNode* node = pos->next;
	pos->next = node->next;
	free(node);
}

void SListDestory(SListNode** pplist)
{
	SListNode* node = *pplist;
	SListNode* PreNode = NULL;
	while (node)
	{
		PreNode = node->next;
		free(node);
		node = PreNode;
	}
}

雙向鏈表的實現(xiàn)

雙向鏈表的結(jié)構(gòu)

SListNode* BuySListNode(SLTDateType x)
{
	SListNode* newnode = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	return newnode;
}

void SListPrint(SListNode* plist)
{
	if (plist == NULL)
	{
		printf("NULL\n");
		return;
	}
	else
	{
		while (plist)
		{
			printf("%d->", plist->data);
			plist = plist->next;
		}
		printf("NULL\n");
	}
}

void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{
	SListNode* tail = *pplist;
	SListNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = NULL;
	if (tail == NULL)
	{
		*pplist = newnode;
	}
	else
	{
		while (tail->next)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}

void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{
	SListNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = *pplist;
	*pplist = newnode;
}

void SListPopBack(SListNode** pplist)
{
	assert(*pplist);
	SListNode* tail = *pplist;
	SListNode* Pretail = NULL;
	if (tail->next == NULL)
	{
		*pplist = NULL;
		return;
	}
	else
	{
		while (tail->next)
		{
			Pretail = tail;
			tail = tail->next;
		}
		free(tail);
		tail = NULL;
		Pretail->next = NULL;
	}
}

void SListPopFront(SListNode** pplist)
{
	assert(*pplist);
	SListNode* front = *pplist;
	*pplist = front->next;
	free(front);
	front = NULL;
}

SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x)
{
	assert(plist);
	SListNode* pos = plist;
	while (pos && pos->data != x)
	{
		pos = pos->next;
	}
	return pos;
}

void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x)
{
	assert(pos);
	SListNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

void SListEraseAfter(SListNode* pos)
{
	assert(pos);
	assert(pos->next);
	SListNode* node = pos->next;
	pos->next = node->next;
	free(node);
}

void SListDestory(SListNode** pplist)
{
	SListNode* node = *pplist;
	SListNode* PreNode = NULL;
	while (node)
	{
		PreNode = node->next;
		free(node);
		node = PreNode;
	}
}

雙向鏈表的功能

//創(chuàng)建鏈表返回頭結(jié)點
LTNode* ListInit();
// 雙向鏈表銷毀
void ListDestory(LTNode* phead);
// 雙向鏈表打印
void ListPrint(LTNode* phead);

// 雙向鏈表尾插
void ListPushBack(LTNode* phead, LTDateType x);
// 雙向鏈表尾刪
void ListPopBack(LTNode* phead);
// 雙向鏈表頭插
void ListPushFront(LTNode* phead, LTDateType x);
// 雙向鏈表頭刪
void ListPopFront(LTNode* phead);
// 雙向鏈表查找
LTNode* ListFind(LTNode* phead, LTDateType x);
// 雙向鏈表在pos的前面進(jìn)行插入
void ListInsert(LTNode* pos, LTDateType x);
// 雙向鏈表刪除pos位置的節(jié)點
void ListErase(LTNode* pos);

功能實現(xiàn)

LTNode* ListInit()
{
	//哨兵位頭結(jié)點
	LTNode* phead = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
	if (phead == NULL)
	{
		printf("開辟空間失敗!!!\n");
		exit(-1);
	}
	phead->next = phead;
	phead->prev = phead;
	return phead;
}

void ListDestory(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	LTNode* cur = phead;
	LTNode* p = NULL;
	LTNode* tail = phead->prev;
	while (cur != tail)
	{
		p = cur;
		cur = cur->next;
		free(p);
	}
	free(tail);
}

void ListPrint(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	LTNode* front = phead->next;
	while (front != phead)
	{
		printf("%d ", front->data);
		front = front->next;
	}
	printf("\n");
}

void ListPushBack(LTNode* phead, LTDateType x)
{
	assert(phead);
	LTNode* tail = phead->prev;
	LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("開辟空間失敗!!\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	tail->next = newnode;
	newnode->prev = tail;
	newnode->next = phead;
	phead->prev = newnode;
}

void ListPopBack(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(phead != phead->next);
	LTNode* tail = phead->prev;
	LTNode* TailFront = tail->prev;
	TailFront->next = phead;
	phead->prev = TailFront;
	free(tail);
}

void ListPushFront(LTNode* phead, LTDateType x)
{
	assert(phead);
	LTNode* next = phead->next;
	LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("開辟空間失敗!!\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	phead->next = newnode;
	newnode->prev = phead;
	newnode->next = next;
	next->prev = newnode;
}

void ListPopFront(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(phead != phead->next);
	LTNode* head = phead->next;//頭結(jié)點
	phead->next = head->next;
	head->next->prev = phead;
	free(head);
}

LTNode* ListFind(LTNode* phead, LTDateType x)
{
	assert(phead);
	LTNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}

void ListInsert(LTNode* pos, LTDateType x)
{
	assert(pos);
	LTNode* posPrev = pos->prev;
	LTNode* newnode = (LTNode*)malloc(sizeof(LTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("開辟空間失敗!!\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	posPrev->next = newnode;
	newnode->prev = posPrev;
	newnode->next = pos;
	pos->prev = newnode;
}

void ListErase(LTNode* pos)
{
	assert(pos);
	LTNode* posPrev = pos->prev;
	LTNode* posNext = pos->next;
	posPrev->next = posNext;
	posNext->prev = posPrev;
	free(pos);
}

總結(jié):鏈表和順序表的區(qū)別

不同點 順序表 鏈表存儲空間上物理上一定連續(xù)邏輯上連續(xù)，物理上不一定連續(xù)隨機訪問支持不支持任意位置上插入或者刪除元素可能需要移動元素，效率低下只需修改指針指向插入動態(tài)順序表，空間不夠時需要擴容沒有容量的概念應(yīng)用場景元素高效存儲+頻繁訪問任意位置插入和刪除頻繁

到此這篇關(guān)于C語言鏈表的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言鏈表內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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