数据结构与算法入门C语言(三)线性结构-离散存储[链表]

数据结构与算法入门C语言

• 线性结构[把所有节点用一根线穿起来]
• • 离散存储[链表]
  • • 定义
    • 确定一个链表需要几个参数
    • 每一个链表节点的数据类型如何表示
    • 分类
    • 链表的优缺点(相对于数组)
    • 非循环单链表插入节点伪算法图解
    • 删除伪算法图解
  • LinkList算法演示

笔记来源于郝斌老师数据结构与算法视频，博主学习后 纯手打，侵删。

线性结构[把所有节点用一根线穿起来]

离散存储[链表]

定义

n个节点离散分配，彼此通过指针相连，每个节点只有一个前驱节点，每个节点只有一个后续节点。
首节点没有前驱节点，尾节点没有后续节点

首节点：第一个存放有效数据的节点
尾节点：最后一个存放有效数据的节点
头节点：头节点的数据类型和首节点的类型是一样的；首节点并不存放有效数据
加头节点的目的是方便对链表的操作
头指针:指向头节点的指针变量
尾指针:指向尾节点的指针变量

确定一个链表需要几个参数

（如果说希望通过一个函数对链表进行处理，我么至少需要接收链表的哪些参数）
只需要一个参数，即头指针，因为通过头指针可以推算出链表的其他所有信息。

每一个链表节点的数据类型如何表示

节点的生成

struct Node
{
	int data;//数据域
	struct Node * pNext;// 指针域
}; 

分类

单链表
双链表：每一个节点有两个指针域
循环链表：能通过任何一个节点找到其他所有节点
非循环链表

链表的优缺点(相对于数组)

• 优点：
  • 空间没有限制
  • 插入和删除元素很快
• 缺点：
  • 存取的速度很慢

非循环单链表插入节点伪算法图解

插入 1：
插入 2：

删除伪算法图解

LinkList算法演示

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct Node
{
	int data;//数据域
  	struct Node * pnext；//指针域
}NODE，* PNODE;

PNODE create_list(void);//创建一个非循环单链表
void traverse_list(PNODE);//遍历
bool is_empty(PNODE pHead);
int  length_list(PNODE pHead);
bool insert_list(PNODE,int pos,int val);//插入
bool delete_list(PNODE pHead,int pos, int * pVal);//删除

int main(void)
{
	PNODE pHead = NULL;
	int val;
	pHead = creat_list();//创建一个非循环单链表，并将该链表得头节点得地址赋给pHead
	traverse_list(pHead);
  	sort_list(pHead);
  	traverse_list(pHead);
  	insert_list(pHead,3,74);
  	traverse_list(pHead);
  	if (delete_list(pHead,4,&val))
  	{
      printf("删除成功，删除的元素是%d
",val);
	}
  	else
  	{
      printf("删除的元素不存在
");
	}
	traverse_list(pHead);
   	int len = length_list(pHead);
   	printf("链表长度为：%d
",len);
   	if (is_empey(pHead))
	  printf("链表为空
");
   	else
   	  printf("链表不空
");
	return 0;
}



PNODE creat_list(void)
{
	int len;//用来存放有效节点的个数
   	int i;
  	int val;//用来临时存放用户输入的节点的值
  	PNODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));//分配一个存放有效数据的头节点
  	if(NULL == pHead)
	{
  	  printf("分配失败,程序终止!
");
  	  exit(-1);
	}
  	PNODE pTail = pHead;
  	pTail -> pNext = NULL;
  	printf("请输入要生成的链表的节点个数:len= ");
  	scanf("%d",&len);
  	for(i=0;i < len;i++)
	{
      printf("请输入第%d个节点的值：",i+1);
      scanf("%d",&val);
      PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof)(NODE));
      if (NULL==pHead)
       	{
 	     printf("分配失败，程序终止!
");
 	     exit(-1);
		}
	  pNew -> data = val;
      pTail -> pNext = pNew;//pHead->pNext=pNew;
	  pNew -> pNext = NULL;
	  pTail = pNew;
	}
	return pHead;
} 

void traverse_list(PNODE pHead)
{
	PNODE p = pHead->pNext;
  	while(NULL != p)
  	{
  	  printf("%d ",p->data);
  	  p = p->pNext;
  	}
  	printf("
");
	return;
}


bool is_empty(PNODE pHead)
{
	if(NULL == pHead->pNext)
	  return true;
	else
	  return false;
}

void sort_list(PNODE pHead)
{
	int i,j,t;
	int len = length_list(pHead);
	PNODE p,q;
	for(i=0,p=pHead->pNext; i<len-1; ++i,p=p->pNext)
	{
		for(j=i+1,q=p->pNext; j<len; j++,q=q->pNext)
		{
			if(p->data>q->data)//类似于数组中的：a[i]>a[j] 
			{
				t = p->data;//类似于数组中的：t=a[i] 
				p->data = q->data;//类似于数组中的：a[i]=a[j] ;
			   q->data = t;//类似于数组中的：a[j]=t;
			}
		}
	}
	return;
}

bool insert_list(PNODE pHead,int pos,int val)//在pHead所指向链表的第pos个节点的前面插+入一个新的节点，该节点的值是val ,并且pos的值从1开始
{
	int i =  0;
    PNODE p = pHead;
	while(NULL != p && i<pos-1)
	{
		p = p->pNext;
		++i;	
	}
	if(i>pos-1 || NULL == p)
	return false;
	
PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
	if (NULL == pNew) 
	{
		printf("动态内存分配失败!
");
		exit(-1);
	}
	pNew->data = val;
	PNODE q = p->pNext;
	p->pNext = pNew;
	pNew->pNext = q;
	return true; 
}

bool delete_list(PNODE pHead,int pos,int* pVal)
{
	int i = 0;
    PNODE p = pHead;
	while(NULL != p->pNext && i<pos-1)
	{
		p = p->pNext;
		++i;	
	}
	if (i>pos-1 || NULL==p->pNext)
	return false;
	PNODE q = p->pNext;
	*pVal = q->data;
	//删除p节点后面的节点 
	p->pNext = p->pNext->pNext;
	free(q);
	q = NULL;
	return true; 
	
}