第二弹火爆来袭中
这波是单链表的内容整理，废话不多说，上小龙虾呀(又到了龙虾季节了，哎，口水直流了~~)
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文章目录
- 第二弹火爆来袭中
- 这波是单链表的内容整理，废话不多说，上小龙虾呀(又到了龙虾季节了，哎，口水直流了~~)
- ...
- 线性表的链式表示
- 定义
- 链表种类
- 链表的表示
- 链表的特点
- 单链表
- 表示方法
- 单链表的初始化
- 判断链表是否为空
- 单链表的销毁(头结点也不存在了)
- 清空单链表(头指针和头结点还在)
- 求单链表的表长
- 取单链表中第i个元素的内容
- 单链表中的按值查找
- 单链表的插入操作
- 单链表的删除操作
- 单链表的查找、插入、删除时间效率
- 单链表的建立
- ...
- TO BE CONTINUED...
…
线性表的链式表示
定义
用一组物理位置任意的存储单元来存放线性表的数据元素，存储单元对连续性没要求，可零散分布，链表的每个节点由 数据+指针 组成
eg: 26个英文字母小写存储
链表种类
单链表，双链表，循环链表
链表的表示
-
头指针：是指向链表中第一个结点的指针
-
首元结点：是指链表中存储第一个数据元素a1的结点
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头结点：是在链表的首元结点之前附设的一个结点；
-
链表存储的时候可以选择带和不带头节点
-
好处：
- 便于首元结点的处理(链表的第一个数据也能有往前的指针，处理起来和后面的正常元素就一样了)
- 便于空表和非空表的统一处理，如下(第二种方案)
-
头结点的数据域可以为空，也可以放线性表长度等附加信息，但此节点不能计入链表长度值。
-
链表的特点
- 存储上位置任意，不需要相邻
- 访问元素时只能通过头指针进入链表，并扫描剩下每个节点直到找到目标，找到第一个节点和最后一个节点的时间不等
- 顺序表–> 随机存取
- 链表–> 顺序存取(找第i个元素时必须从第一个元素一直到i-1个元素再到元素i)
单链表
表示方法
单链表由表头唯一确定，可以用头指针的名字来命名，头指针为L则把链表称为表L.
存储结构
typedef struct Lnode{ //声明结点的类型和指向结点的指针类型
ElemType data; //结点的数据域
struct Lnode *next; //结点的指针域(嵌套了)
}Lnode,*LinkList; //LinkList为指向结构体Lnode的指针类型
LinkList L; //定义链表L
Lnode *p; //定义节点指针p (可以用linkList p 但是不推荐)
例子：存储学生的学号，姓名，成绩的单链表
// 通常定义法
typedef Struct {
char num[8]; //数据域
char name[8]; //数据域
int score; //数据域
} ElemType;
typedef struct Lnode{
ElemType data; //数据域
struct Lnode *next; //指针域
}Lnode, *LinkList
Linklist L;
单链表的初始化
Status InitList_L(LinkList &L){
L=new LNode; // C++ or C语言 L=(LinkList) malloc (sizeof (LNode))
L->next=NULL;
return OK;
}
判断链表是否为空
int ListEmpty(LinkList L){ //空表返回1，否则返回0
if(L->next) //非空
return 0;
else
return 1;
}
单链表的销毁(头结点也不存在了)
Status DestroyList_L(LinkList &L){
Lnode *p;
while(L){
p=L;
L=L->next;
delete p; // C++ 用法 or C用法： free p;
}
return OK;
}
清空单链表(头指针和头结点还在)
依次从首元结点开始释放所有节点，最后将头结点的指针域设为空
Status EmptyList_L(LinkList &L){
Lnode *p,*q;
p=L->next;
while (p){
q=p->next;
delete p;
p=q;
}
L->next=NULL;
return OK;
}
求单链表的表长
int List_Length(LinkList L){
Lnode *p;
p=L->next; //p指向第一个节点（首元结点）
i=0;
while (p){ //遍历单链表，统计节点数
i++;
p=p->next
}
return OK;
}
取单链表中第i个元素的内容
思路：从头指针触发，顺着链域next逐个往下搜索，直到搜索到第i个节点为止，因此链表不是随机存取结构，需判断找不到的情况和i的正确取值情况。
Status GetElem_L(LinkList L, int i, ElemType &e){
p=L->next;j=1; //初始化，p指向首元结点，j来累计遍历过的位置
while (!p && j<i){ //向后扫描直到p指向第i个元素或者p为空时
p=p->next;
++j; //注意这里是前加加，返回的是自增后的j, j++ 后加加是返回自增前的j
}
if (!p || j > i) return ERROR; //p指向空节点或者i各元素不存在时，返回ERROR
e=p->data;
return OK;
}//GetElem_L
单链表中的按值查找
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返回该数据所在位置(改数据地址)
Lnode *LocateElem_L(LinkList L, ElemType e){ //在单链表中查找元素为e的数据元素，找到后返回e的地址，未找到返回NULL p=L->next; while (p && p->data!=e){ p=p->next; } return p; } -
返回该数据所在的位置序号(第几个元素)
int LocateElem_L(LinkList L, ElemType e){ // 使用计数器i返回查找到的位置 p=L->next;j=1; while (p && p->data!=e){ p=p->next;j++; } if (p) return j; //p非空情况下的i才有意义 else return 0; }
单链表的插入操作
在第i个节点前插入值为e的新节点 - 找前趋
//单链表的插入操作，在第i个位置插入元素数据域为e的元素
Status ListInset_L(LinkList &L, int i, ElemType e){
p=L;j=0 //初始化p指向头结点，计数器为0
while (p && j<i-1) {p=p->next; ++j;} //寻找i-1节点
if (!p || j>i-1) return ERROR; //当p为空时，p已经指向了表长+1的节点位置，此时插入位置变为表长+2，这种情况不允许，所以这里排除掉了插入位置大于表长+1位置和i小于1的不合理情况。
s=new Lnode;s->data=e; // 创建即将插入的新节点s
s->next=p->next; // s指向原来的i节点
p->next=s; //i-1节点指向新节点s
return OK;
}//ListInset_L
单链表的删除操作
删除第i各元素 - 找前趋
Status List_Delete_L(LinkList &L, int i, ElemType &e){
p=L;j=0; Lnode *q; //初始化，p指向头结点，计数器清零
while(p->next && j<i-1) {p=p->next; ++j;} //寻找i-1元素，注意此处判定改为了p->next, 当p->next为NULL时，说明i-1个元素已经是表的最后一个元素,那么要删除的i元素就是表长+1的元素，而它是不存在的
if(!p->next || j>i-1) return ERROR; // 排除不合理的i元素
q=p->next; e=q->data; //将待删除元素信息做保留
p->next=q->next; // i-1元素指向i+1元素
delete q; //删除指针
return OK;
}//ListDelete_L
单链表的查找、插入、删除时间效率
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查找 - 时间效率为O(n)
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插入/删除：
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单个操作并不会移动元素，只是动指针，时间效率为O(1)
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查找并操作时，时间效率为O(n)
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单链表的建立
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头插法 - 元素倒序依次插入链表头结点后面
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从一个空表开始，重复读入数据
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生成新节点，将读入数据放入新节点的数据域中
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从最后一个节点开始，依次将各节点插入到链表的前端
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算法时间复杂度O(n)
//头插法创建单链表 Void CreateList_H(LinkList &L, int n){ L=new Lnode; L->next=NULL; //建立一个带头结点的单链表 for (i=n;i>0;--i){ //循环倒序插入所有元素 p=new Lnode; //生成(C)新节点p=(Lnode*)malloc(sizeof(Lnode)); cin>>p->data; //输入(C)元素值scanf(&p->data) p->next=L->next; L->next=p; } }//CreateList_H -
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尾插法 - 新元素正序依次插入末尾
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从一个空链表L开始，新节点依次插入链表尾部，尾指针r指向链表尾结点
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初始时，r/L都指向头结点。每读取一个数据元素则申请一个新节点并插入尾结点后，r指向新的尾结点。
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算法时间复杂度O(n)
//尾插法创建单链表 Void CreateList_R(LinkList &L, int n){ L=new Lnode; L->next=NULL; //创建空单链表 r=L; // 尾指针初始化等于头结点 for (i=0;i<n;++i){ //依次正序添加节点 p=new Lnode; cin>>p->data; p->next=NULL; //新节点的指针域置空作为新的尾结点 r->next=p; //新节点链接前一个节点 r=p; //尾指针移动到新尾结点 } }//CreateList_R -
