C語言一篇精通鏈表的各種操作
前言
關(guān)于線性表的一些相關(guān)介紹,大家可以看看我們之前寫的點我-鏈表
點我-順序表,里面有一些相關(guān)的知識介紹,都是比較基礎(chǔ)的,一些比較常見的操作里面也有具體的介紹與實現(xiàn)到,然后呢,今天我們學(xué)習(xí)的是鏈表,相比于之前的操作實現(xiàn)更加具有深度,對于一些比較簡單的操作這里就不加說明了。而且涉及到之前未說到的一些知識,對此我們可以強化對其認(rèn)識,這就是寫這篇博客的目的。
編譯工具:vs2019,小伙伴們可以一起跟著來敲敲代碼。
開始之前:很有必要提醒大家注意二級指針的使用,為什么會用到二級指針,我的博客也有一些相關(guān)介紹,簡單來說,傳值參數(shù)并不改變實參,傳址參數(shù)改變形參。
一、鏈表的介紹
1.什么是鏈表
簡單來說,就是一條鏈子連接成的表,上面的鏈接也有比較正式規(guī)矩的介紹。
與順序表相比,鏈表的最大特點就是不要求物理空間連續(xù),插入不需要移動大量的數(shù)據(jù)
怎么去聯(lián)系各個結(jié)點呢?
從上圖其實不難發(fā)現(xiàn),搞個指針連接起來就行了。既要有數(shù)據(jù)域和指針域,注意一點:最后一個元素的指針域為NULL。上面的箭頭實際并不存在,只是為了看起來比較直接,形象化起來。那要怎么去表示出來了?可以用結(jié)構(gòu)體的自引用。
2.鏈表的分類
之前并沒說到鏈表的類型有哪些,根據(jù)類型的不同,我們實際上可以對其進(jìn)行分類,由于都是基于單鏈表實現(xiàn)操作,因此需要學(xué)好單鏈表,進(jìn)行深化學(xué)習(xí)。
2.1.根據(jù)方向
單向/雙向鏈表
2.2.頭結(jié)點
帶頭結(jié)點/不帶頭結(jié)點
2.3.循環(huán)/非循環(huán)
二、鏈表的實現(xiàn)
鏈表的實現(xiàn)當(dāng)然離不開我們自己動手去敲代碼了,這首先需要準(zhǔn)備好我們的編譯環(huán)境,vs2019,同時,每次寫完一塊模板,我們要去測試一下有沒有bug,方便我們?nèi)フ义e誤,進(jìn)行調(diào)試,這樣會大大減少我們的工作量。
1.結(jié)構(gòu)體
鏈表我們該如何去表示呢?其實,通過上面的例子,我們大致已經(jīng)知道,需要一個地方來存放數(shù)據(jù),另一個地方存放下一個結(jié)點的地址。我們可以通過結(jié)構(gòu)體來定義,具體代碼如下:
#include <stdio.h> typedef int SLTDataType; typedef struct SListNode { SLTDataType data; struct SListNode* next; }SLTNode;
2.開辟結(jié)點
后續(xù)操作會頻繁動態(tài)開辟一個頭結(jié)點,我們不妨把它封裝成一個函數(shù),便于后面方便使用。當(dāng)然,你如果覺得自己每次都可以自己寫的話,也不必寫成一個函數(shù)。
//創(chuàng)建新結(jié)點 SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x) { SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode)); newnode->data = x; newnode->next = NULL; return newnode; }
注意點:新結(jié)點的指針域置為空!
3.打印
先別急,我們先來試試水,先嘗試自己動手寫一下打印的函數(shù)。
這里為了比較更加形象起來,每次打印的時候都會用->來連接,同時,最后用NULL結(jié)尾
void SListPrint(SLTNode* phead) { SLTNode*cur = phead; while (cur != NULL) { printf("%d->", cur->data); cur = cur->next; } printf("NULL\n"); }
4.尾插
什么是尾插?根據(jù)字面意思,就是將新結(jié)點插入到到鏈表的尾部。
為了讓大家更好理解,特地上網(wǎng)找了一張圖片,一起來看看把
每一次插入一個數(shù)都放在最后一個位置,同時,最后一個結(jié)點的指針域置為空,關(guān)鍵的就是,我們?nèi)绾握业疆?dāng)前鏈表的尾結(jié)點呢?前面已經(jīng)說了,最后一個結(jié)點的指針域為空,我們可以以此為突破點。注意:當(dāng)鏈表為空時,你會怎么處理?想想。這里先不說了,直接看看我們的代碼。
//尾插 void SListPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x) { SLTNode* newnode = BuySListNode(x); if (*pphead == NULL) { *pphead = newnode; } else { SLTNode* tail = *pphead; while (tail->next != NULL) { tail = tail->next; } tail->next = newnode; } }
細(xì)心的你應(yīng)該注意到了,這里我們使用的都是二級指針pphead
因為假設(shè)我們使用一級指針,直接傳入頭指針phead時,頭指針本身就是一級指針的了,當(dāng)我們需要更改該指針指向的地址時,改動只會在函數(shù)內(nèi)部生效,main函數(shù)中的phead指針并沒有被改變。要想改變的話,就需要二級指針來進(jìn)行操作了
5.頭插
有尾插自然就會有頭插,相比較與尾插而言,頭插顯得更加簡單了,直接把新的結(jié)點放在頭結(jié)點前不就ok了?
//頭插 void SListPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x) { SLTNode* newnode = BuySListNode(x); newnode->next = *pphead; *pphead = newnode; }
6.測試
好了,到這里,我們已經(jīng)有一些函數(shù)了,不急,我們先來測試測試效果如何
void TestSList1() { SLTNode* plist = NULL; SListPushBack(&plist, 1); SListPushBack(&plist, 2); SListPushBack(&plist, 3); SListPushBack(&plist, 4); SListPushFront(&plist, 0); SListPrint(plist); } int main() { TestSList1(); }
運行結(jié)果如下:
我們必須養(yǎng)成邊寫代碼邊測試的習(xí)慣,這有利于我們及時發(fā)現(xiàn)自己的錯誤,不易導(dǎo)致后面出現(xiàn)一大堆bug而自己卻不知道錯在哪。當(dāng)然,除此之外,我們還可以通過調(diào)試的方法,快速準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)自己的bug,這也是我們需要養(yǎng)成的。這些都是需要我們?nèi)リP(guān)注的點。
好啦,下面我不會在像上面那么詳細(xì)的說明了,我們直接來個頭刪尾刪
7.頭刪/尾刪
有頭插尾插,自然有頭刪尾刪,其實,不知道你們發(fā)現(xiàn),不管是插還是刪,關(guān)于頭部的操作都是比較簡單了,我們先來個開胃菜,頭刪:可不能直接刪哦,我們要記錄頭結(jié)點的下一個位置,如何直接刪了頭結(jié)點的話,那就麻煩,會造成野指針的,自己好好捋捋。
//頭刪 void SListpopFront(SLTNode**pphead) { SLTNode* next = (*pphead)->next; free(*pphead); *pphead = next; }
尾刪:說起尾刪,就要多注意點了,要看具體情況而言了,直接來看代碼把
//尾刪 void SListPopBack(SLTNode** pphead) { //鏈表為空 if (*pphead == NULL) { return; } //只有一個結(jié)點 else if ((*pphead)->next == NULL) { free(*pphead); *pphead = NULL; } //有一個以上的結(jié)點 else { SLTNode* prev = NULL; SLTNode* tail = *pphead; while (tail->next != NULL) { prev = tail; tail = tail->next; } free(tail); prev->next = NULL; } }
尾刪的關(guān)鍵點在于找到最后一個結(jié)點,最后一個結(jié)點的指針域為空。
1.鏈表為空時,不需要刪,
2.鏈表只有一個結(jié)點,那它自己就是最后一個結(jié)點了,
3.多個結(jié)點就按常規(guī)處理就ok了,該說清楚的還是要說清楚的。
8.查找
查找這個操作其實是比較簡單的,在這里說是為了后面的使用,想要找到摸個元素,直接去調(diào)用函數(shù)即可,不用自己一次次去遍歷。
SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType x) { SLTNode* cur = phead; while (cur) { if (cur->data == x) { return cur; } cur = cur->next; } return NULL; }
9.在pos的前面插入x
除了基本的頭尾增加,我們還可能還需要在某一個特定節(jié)點前后進(jìn)行插入,這就需要我們玩轉(zhuǎn)起來了,變得更加靈活。
兩個核心點:
1.pos 的位置
2.插入的操作(這里可能有的同學(xué)會有一些疑惑,其實只要知道一點,插入的位置是已經(jīng)知道的了)
//在pos的前面插入x void SListInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) { if (pos == *pphead) { SListPushFront(pphead,x); } else { SLTNode* newnode = BuySListNode(x); SLTNode* prev = *pphead; while (prev->next != pos) { prev = prev->next; } prev->next = newnode; newnode->next = pos; } }
10.刪除pos位置的值
關(guān)鍵的一點,如何找到pos,找到之后鏈表跳過它,然后刪除即可。
//刪除pos位置的值 void SListErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) { if (pos == *pphead) { SListpopFront(pphead); } else { SLTNode* prev = *pphead; while (prev->next != pos) { prev = prev->next; } prev->next = pos->next; free(pos); } }
三、主函數(shù)Test
這個沒啥好說的,自己可以去試試
這只是單純的試試函數(shù)能不能調(diào)用起來,自己可以動氣手來試一試
結(jié)束語
好啦,這次想說的主要都講完了,其實學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)除了實現(xiàn)之外,我們還需要及時去刷一些OJ題,提高我們的能力,使自己的知識融會貫通起來??
到此這篇關(guān)于C語言一篇精通鏈表的各種操作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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