对链表的操作与算法

一、非循环单链表插入节点伪算法

如上图所示，已知有一链表，要想在p所指向的节点的后面插入一个新的节点q，则有两种方法：

伪算法一：

t = p->pNext;
p->pNext = q;
q->pNext = t;

伪算法二：

q->pNext = p->pNext;
p->pNext = q;

二、非循环单链表删除节点伪算法

如上图所示，已知有一链表，要想把p所指向的节点的后面的节点删除，则有伪算法：

t = p->pNext;        //使t指向p节点后面将删除的节点，以便后面释放
p->pNext = p->pNext->pNext;
free(t);              //free(t)是为了防止内存泄露

三、用C语言实现

/*
	2016年9月13日10:28:14
	链表复习，创建链表和遍历链表
*/
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>   //malloc 函数在此头文件
#include<stdlib.h>   //exit 函数在此头文件

typedef struct Node
{
	int data;               //数据域
	struct Node * pNext;    //指针域
} * PNODE, NODE;

//函数声明
PNODE creat_list(void);
void traverse_list(PNODE pHead);
bool is_empty(PNODE pHead);
int length_list(PNODE pHead);
void sort_list(PNODE pHead);
bool insert_list(PNODE pHead, int pos, int val);
bool delete_list(PNODE pHead, int pos, int *pVal);


int main(void)    //主函数主要来测试各个函数正确性
{
	int val;
	PNODE pHead = NULL;
	pHead = creat_list();    //创建链表
	traverse_list(pHead);
	//delete_list(pHead, 2, &val);
	insert_list(pHead, 1, 99);
	printf("插入后：
");
	traverse_list(pHead);
	
	// sort_list(pHead);
	// printf("排序后：
");
	// traverse_list(pHead);
	
	//printf("链表的个数为：%d
", length_list(pHead));
	
	// if(is_empty(pHead))
		// printf("链表为空！
");
	// else
		// printf("链表不为空
");
	
	return 0;
}

PNODE creat_list(void)       //创建链表
{
	int len;   //用来存放节点的个数
	int val;   //用来临时存放数据域的值
	int i;
	
	PNODE pHead = NULL;        //头指针
	pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));   //创建头结点，并使头指针指向头结点
	if(NULL == pHead)
	{
		printf("内存分配失败，程序终止！
");
		exit(-1);
	}
	
	PNODE pTail = NULL;     //尾指针
	pTail = pHead;
	pTail->pNext = NULL;    //注意此语句不能省
	
	printf("请输入要创建节点的个数：
");
	printf("len = :");
	scanf("%d", &len);
	printf("
");
	
	for(i = 0; i < len; ++i)
	{
		PNODE pNew = NULL;
		pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));   //创建一个新节点
		if(NULL == pNew)
		{
			printf("内存分配失败，程序终止！
");
			exit(-1);
		}
		
		printf("请输入第%d个节点的是：", i+1);
		scanf("%d", &val);
		printf("
");
		
		pNew->data = val;        //将输入的值赋给新节点的数值域
		pTail->pNext = pNew;     //使原来的链表的尾指针指向新节点
		pNew->pNext = NULL;      //注意此语句不能省
		pTail = pNew;            //更新尾指针
	}
	
	return pHead;    //返回头指针	
}

void traverse_list(PNODE pHead)     //遍历链表并输出数据域的值
{
	PNODE p = pHead->pNext;
	while(NULL != p)
	{
		printf("%d
", p->data);
		p = p->pNext;
	}
	
	return;
}

bool is_empty(PNODE pHead)       //判断链表是否为空
 {
	 if(NULL == pHead->pNext)
		 return true;
	 else 
		 return false;
 }

int length_list(PNODE pHead)     //返回链表的长度
{
	int len = 0;
	PNODE p = pHead->pNext;
	while(NULL != p)
	{
		++len;
		p = p->pNext;
	}
	
	return len;
}

void sort_list(PNODE pHead)     //冒泡排序
{
	int i, j, t;
	int len = length_list(pHead);
	PNODE p, q;                  //因为链表没有下标，所以用定义了p和q方便链表交换
	
	for(i = 0; i < len-1; ++i)      //方法一
	{
		for(j = 0, p = pHead->pNext; j < len-1-i; ++j, p = p->pNext)      
		{
			q = p->pNext;
			if(p->data > q->data)     //从小到大排序
			{
				t = p->data;          //只需要交换数据域的内容
				p->data = q->data;
				q->data = t;
			}
		}
	}
	
	// for(i = 0, p = pHead->pNext; i < len-1; ++i, p = p->pNext)    //方法二
	// {
		// for(j = i+1, q = p->pNext; j < len; ++j, q = q->pNext)
		// {
			// if(p->data > q->data)     //从小到大排序
			// {
				// t = p->data;          //只需要交换数据域的内容
				// p->data = q->data;
				// q->data = t;
			// }
		// }
	// }
	
	return;
}


//我自己写的
bool insert_list(PNODE pHead, int pos, int val)    //在pos位置上插入一个数据域为val的新节点，pos从1开始
{
	int i;
	PNODE p, t;
	
	
	if(pos < 0  ||  pos > length_list(pHead))     //先判断pos的位置是否有效
	{
		return false;
	}
	else
	{
		PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));   //创建一个新节点
		if(NULL == pNew)
		{
			printf("内存分配失败，程序终止！
");
			exit(-1);
		}
		pNew->data = val;
		
		p = pHead;
		for(i = 0; i < pos-1; ++i)     //使p指向要删除节点的前一个节点
		{
			p = p->pNext;
		}
		
		t = p->pNext;
		p->pNext = pNew;
		pNew->pNext = t;
		
		return true;
	}
}

/* 
//参考郝斌老师写的
bool insert_list(PNODE pHead, int pos, int val)
{
	int i = 0;
	PNODE p = pHead;

	while (NULL!=p && i<pos-1)
	{
		p = p->pNext;
		++i;
	}

	if (i>pos-1 || NULL==p)
		return false;

	//如果程序能执行到这一行说明p已经指向了第pos-1个结点,但第pos-1个节点是否存在无所谓
	//分配新的结点
	PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
	if (NULL == pNew)
	{
		printf("动态分配内存失败!
");
		exit(-1);
	}
	pNew->data = val;
	
	//将新的结点存入p节点的后面
	PNODE q = p->pNext;
	p->pNext = pNew;
	pNew->pNext = q;

	return true;
} */

//我自己写的
bool delete_list(PNODE pHead, int pos, int *pVal) //把位置pos的节点删除，并将删除的值用val返回，pos从1开始
{
	int i;
	PNODE p, t;
	
	if(pos < 0  ||  pos > length_list(pHead))    //先判断pos的位置是否有效
	{
		return false;
	}
	
	p = pHead;
	for(i = 0; i < pos-1; ++i)    //使p指向要删除节点的前一个节点
	{
		p = p->pNext;
	}
	*pVal = p->pNext->data;
	
	t = p->pNext;
	p->pNext = p->pNext->pNext;
	free(t);                        //释放内存，防止内存泄漏
	t = NULL;
	
	return true;
}

/* 
//参考郝斌老师写的
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;
	
	//如果程序能执行到这一行说明p已经指向了第pos-1个结点，并且第pos个节点是存在的
	PNODE q = p->pNext;  //q指向待删除的结点
	*pVal = q->data;  

	//删除p节点后面的结点
	p->pNext = p->pNext->pNext;
	
	//释放q所指向的节点所占的内存
	free(q);
	q = NULL;
	
	return true;

} */