单链表基础知识点

news2024/11/30 0:48:21

单链表的读取

对于单链表实现获取第i个元素的数据的操作 GetElem，在算法上，相对要麻烦一些。
获得链表第i个数据的算法思路:

声明一个结点p指向链表第一个结点，初始化j从1开始;
当j<i时，就遍历链表，让p的指针向后移动，不断指向下一结点，j累加1;
若到链表末尾p为空，则说明第i个元素不存在;
否则查找成功，返回结点p的数据。

代码实现如下：

//初始条件：顺序线性表L已存在，1<=i<=ListLength(L)
//操作结果：用e返回L中第i个数据元素的值
Status GetElem(LinkList L, int i, ElemType* e)
{
	int j;
	LinkList p;//声明一结点p
	p = L->next;//让p指向链表L的第一个结点
	j = 1;//j为计时器
	while (p && j < i) {//p不为空或者计时器j还没有等于i时，循环继续
		p = p->next;//让p指向下一个结点
		++j;
	}
	if (!p || j > i) {
		return ERROR;//第i个元素不存在
		*e = p->x;//取第i个元素的数据
		return OK;
	}
}

Status是一个整型，返回OK代表1，ERROR代表0。

单链表的插入与删除

单链表的插入

只需要让 s->next 和 p->next 的指针做改变就好了。

s->next=p->next;
p->next=s;

也就是说让p的后继结点改成 s 的后继结点，再把结点 s 变成 p 的后继结点。

这两句的顺序不可以交换，如果先 p->next=s;再s->next=p->next;因为此时第一句会使得将 p->next 给覆盖成s的地址了。那么s->next=p->next，其实就等于s->next=s，这样真正的拥有 ai+1数据元素的结点就没了上级。这样的插入操作就是失败的。

对于单链表的表头和表尾的特殊情况，操作是相同的。

单链表第i个数据插入结点的算法思路:

声明一结点p指向链表第一个结点，初始化j从1开始;
当j<i时，就遍历链表，让p的指针向后移动，不断指向下一结点,j累加1;
若到链表末尾p为空，则说明第i个元素不存在;
否则查找成功，在系统中生成一个空结点s;
将数据元素e赋值给 s->x;
单链表的插入标准语句s->next=p->next; p->next=s;
返回成功。

代码实现：

//初始条件：顺序线性表L已存在，1<=i<=ListLength(L)
//操作结果：在 L 中第i个位置插入新的数据元素e，L的长度加1；
Status ListDelete(LinkList* L, int i, ElemType* e)
{
	int j;
	LinkList p, s;
	p = *L;
	j = 1;
	while (p && j < i) {//寻找第i个结点
		p = p->next;
		++j;
	}
	if (!p || j > i) 
		return ERROR;//第i个元素不存在
	s = (LinkList)malloc(sizeof(Node));//生成新结点
	s->x = e;
	s->next = p->next;//将p的后继结点赋值给s的后继
	p->next = s;//将s赋值给p的后继
	return OK;
}

在这段代码中，使用了malloc标准函数，它的作用就是生成一个新的结点，其类型与Node是一样的，其实质就是在内存中寻找了一小块空地，准备用来存放e数据s结点。

单链表的删除

设存储元素ai的结点为q，要实现将结点q删除单链表的操作，其实就是将它的前继结点的指针绕过，指向它的后继结点即可。

q=p->next;
p->next=q->next;

单链表第i个数据删除结点的算法思路:

声明一结点p指向链表第一个结点，初始化j从1开始;
当j<i 时，就遍历链表，让p的指针向后移动，不断指向下一个结点，j累加1;
若到链表末尾p为空，则说明第i个元素不存在;
否则查找成功，将欲删除的结点 p->next 赋值给 q;
单链表的删除标准语句 p->next=q->next;
将q结点中的数据赋值给e，作为返回;
释放q结点;
返回成功。

代码实现：

//初始条件：顺序线性表L已存在，1<=i<=ListLength(L)
//操作结果：删除L的第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1；
Status ListDelete(LinkList* L, int i, ElemType* e)
{
	int j;
	LinkList p, q;
	p = *L;
	j = 1;
	while (p->next && j < i) {//遍历寻找第i个元素
		p = p->next;
		++j;
	}
	if (!(p->next) || j > i) 
		return ERROR;//第i个元素不存在
	q = p->next;
	p->next = q->next;//将q 的后继赋值给p的后继
	*e = q->x;//将q结点中的数据给e
	free(q);//让系统回收此结点，释放内存
	return OK;
}

这段代码，使用了free函数，它的作用就是让系统回收一个Node结点，释放内存。