C語言?超詳細介紹與實現(xiàn)線性表中的無頭單向非循環(huán)鏈表
一、本章重點
- 無頭單向非循環(huán)鏈表介紹
- 無頭單向非循環(huán)鏈表常用接口實現(xiàn)
- 在線oj訓(xùn)練
二、鏈表介紹
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。
簡單的說：鏈表就是一些結(jié)構(gòu)體相互關(guān)聯(lián)起來，而關(guān)聯(lián)的手段就是指針，通過存儲下一個結(jié)構(gòu)體的地址，就能挨個訪問存在結(jié)構(gòu)體里的數(shù)據(jù)。
相比于順序表來說。鏈表能夠解決順序表的一些缺點。
- 從內(nèi)存角度來說：無論是靜態(tài)順序表還是動態(tài)順序表都會有一定的內(nèi)存浪費，鏈表則是用一個節(jié)點申請一個節(jié)點，無內(nèi)存浪費。
- 從效率角度上來說：順序表不管是頭插還是中間插入與刪除都要移動數(shù)據(jù)，時間復(fù)雜度是O（N）。而鏈表則只要改變指針指向即可達到插入和刪除的效果。
實際中要實現(xiàn)的鏈表的結(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、雙向
2. 帶頭、不帶頭
3. 循環(huán)、非循環(huán)
帶頭：
存在一個哨兵位的節(jié)點，該節(jié)點不存儲任何有效數(shù)據(jù)，屬于無效節(jié)點，但通過這個無效節(jié)點當(dāng)頭節(jié)點讓我們在某些方面使用會有一些優(yōu)勢。
比如，你頭插新節(jié)點時，不需要傳二級指針，因為我們的頭節(jié)點始終指向這個無效節(jié)點。
帶頭單向非循環(huán)鏈表
雙向：
指的是節(jié)點中不再只有一個指針，而是有兩個指針，一個指向前一個節(jié)點，另一個指向后一個節(jié)點。
無頭雙向非循環(huán)鏈表
循環(huán)：
尾指針不再指向NULL，而是指向頭節(jié)點。?
無頭單向循環(huán)鏈表
三、無頭單向非循環(huán)鏈表常用接口實現(xiàn)
3.1動態(tài)申請一個節(jié)點
SLTNode* BuySListNode(SLDataType x)
{
SLTNode* newnode = malloc(sizeof(SLTNode));
if (newnode == NULL)
{
printf("malloc fail\n");
exit(-1);
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
return newnode;
}
3.2單鏈表打印
void SListPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur)
{
printf("%d->", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("NULL\n");
}
3.3單鏈表尾插
void SListPushBack(SLTNode** pphead, SLDataType x)
{
if (*pphead==NULL)
{
*pphead = BuySListNode(x);
return;
}
else
{
SLTNode* tail;
tail = *pphead;
while (tail->next)
{
tail = tail->next;
}
tail->next = BuySListNode(x);
return;
}
}
3.4單鏈表的頭插
void SListPushFront(SLTNode** pphead, SLDataType x)
{
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
3.5單鏈表的尾刪
void SListPopBack(SLTNode** pphead)
{
if (*pphead == NULL)
{
return;
}
else if((*pphead)->next==NULL)
{
*pphead = NULL;
}
else
{
SLTNode* prev = NULL;
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next)
{
prev = tail;
tail = tail->next;
}
free(tail);
prev->next = NULL;
}
}
3.6單鏈表頭刪
void SListPopFront(SLTNode** pphead)
{
if (*pphead == NULL)
{
return;
}
else
{
SLTNode* temp = *pphead;
(*pphead) = (*pphead)->next;
free(temp);
}
}
3.7單鏈表查找
SLTNode* SListSearch(SLTNode* phead, SLDataType x)
{
while (phead)
{
if (phead->data == x)
{
return phead;
}
phead = phead->next;
}
return NULL;
}
3.8單鏈表在pos位置之前插入x
void SListInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLDataType x)
{
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
if (*pphead == NULL)
{
return;
}
else if(*pphead==pos)
{
newnode->next = pos;
*pphead = newnode;
}
else
{
SLTNode* cur = *pphead;
while (cur->next != pos)
{
cur = cur->next;
}
newnode->next = pos;
cur->next = newnode;
}
}
3.9單鏈表刪除pos位置的節(jié)點
void SListErase(SLTNode** phead, SLTNode* pos)
{
if (*phead == NULL)
{
return;
}
else if (*phead == pos)
{
*phead == NULL;
}
else
{
SLTNode* cur = *phead;
while (cur->next != pos)
{
cur = cur->next;
}
cur->next = pos->next;
free(pos);
}
}
四、在線oj訓(xùn)練
4.1移除鏈表元素（力扣）
給你一個鏈表的頭節(jié)點?head?和一個整數(shù)?val?，請你刪除鏈表中所有滿足?Node.val == val?的節(jié)點，并返回?新的頭節(jié)點?。
輸入：head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
輸出：[1,2,3,4,5]
輸入：head = [7,7,7,7], val = 7
輸出：[]
?思路：
前后指針（跟班指針），初始轉(zhuǎn)態(tài)prev指向NULL，cur指向head，如果出現(xiàn)cur->val==val.
就進行刪除，刪除步驟為prev->next==cur->next;cur=cur->next。迭代過程為：prev=cur,cur==cur->next。
特殊情況，如果要刪除的val為頭節(jié)點，則刪除步驟為head=cur->next;free(cur);cur=head。
代碼參考：
typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* removeElements(struct ListNode* head, int val)
{
ListNode* cur=head;
ListNode* prev=NULL;
while(cur)
{
if(cur->val==val)
{
if(cur==head)
{
head=cur->next;
free(cur);
cur=head;
}
else
{
prev->next=cur->next;
cur=cur->next;
}
}
else
{
prev=cur;
cur=cur->next;
}
}
return head;
}
4.2反轉(zhuǎn)單鏈表（力扣）
給你單鏈表的頭節(jié)點?head?，請你反轉(zhuǎn)鏈表，并返回反轉(zhuǎn)后的鏈表。
輸入：head = [1,2,3,4,5]
輸出：[5,4,3,2,1]
輸入：head = []
輸出：[]
這里提供一個頭插思路：newhead=NULL,將head中的數(shù)據(jù)從左到右依次頭插至newhead鏈表中。
typedef struct ListNode ListNode;
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
ListNode* newhead=NULL;
ListNode* cur=head;
if(cur==NULL)
{
return cur;
}
ListNode* next=cur->next;
while(cur)
{
cur->next=newhead;
newhead=cur;
cur=next;
if(next)
next=next->next;
}
return newhead;
}
注意:結(jié)束條件是cur==NULL;此時如果next往后走，next=next->next;會出現(xiàn)NULL解引用的問題。
其次要考慮cur==NULL的問題，不然ListNode* next=cur->next也是對空指針解引用。
其實可以化簡為：
struct ListNode* reverseList(struct ListNode* head)
{
struct ListNode* cur = head;
struct ListNode* newhead = NULL;
while(cur)
{
struct ListNode* next = cur->next;
cur->next = newhead;
newhead = cur;
cur = next;
}
return newhead;
}
到此這篇關(guān)于C語言?超詳細介紹與實現(xiàn)線性表中的無頭單向非循環(huán)鏈表的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言 無頭單向非循環(huán)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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