数据结构与算法——单链表的基本操作的实现

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田田tain 2023-07-06 15:49:54 博主文章分类：数据结构与算法 ©著作权

文章标签 链表数据结构结点数据 文章分类 Java 后端开发

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1.单链表的初始化（带头节点的单链表）

2.判断单链表是否为空

3.单链表的销毁：销毁后链表不存在

4.清空链表

5.求单链表的表长

6.取值

7.查找

8.插入：在第i个结点前插入新结点

9.删除：删除第i个结点

1.单链表的初始化（带头节点的单链表）

算法步骤：

生成新结点做做头节点，用头指针L指向头节点。
将头节点的指针域置空。

status InitList L(LinkList &L){
    L=new LNode;    //C语言L=(LinkList)macll(sizeof(LNode));
    L-->next=NULL;
    return ok;
}




typedef struct Lnode{
    ElemType data;
    struct Lnode *next;
}LNode,*Linklist;

2.判断单链表是否为空

空表：链表中无元素，称为空链表(头指针和头节点任然存在）

思路：判断头节点指针域是否为空

int ListEmpty(LinkList L){
    if(L-->next)
    return o;
    eles
    return 1;
}

3.单链表的销毁：销毁后链表不存在

算法思路：从头指针开始，依次释放所有结点

Status DestroyList_l(LinkList &L){    //销毁单链表L
    Lnod *p;    //或LinkList p;
    while(L){
    p=L;
    L=L-->next;
    delete p;
}
    return ok;
}

4.清空链表

链表任然存在，但链表中无元素，成为空链表（头指针和头节点任然存在）

算法思路：

依次释放所有结点，并将头节点指针域置为空。

status ClearList(LinkList &L){    //将L重置为空表
    Lnode *p,*q;    或者LinkList p,q;
    p=L-->next;
    while(p){
        q=P-->next;
        delete p;
        p=q;
}
    L--next=NULL;    //将头节点指针域置为空；
    return ok;
}

5.求单链表的表长

算法思路：从首元结点开始，依次计算所有节点

int ListLength_L(LinkList L){  //返回L中数据元素的个数
    LinkList p;    //或者LNode *p
    p=L-->next;
    i=0;
while(p){
    i++;
    p=p-->next;
}
    return i
}

6.取值

取值——取单链表中第i个元素的内容（带头节点）

顺序表中 L-->elem[i-1] L-->Length

(随机存储）从头指针开始一直到找到输出

（从链表的头指针出发，顺着链域next逐个结点往下搜索，直至搜索到第i个为止，因此，链表不是随机存取结）

算法步骤

从第一个节点（L-->next)顺链扫描，用指针p指向当前扫描到的结点，p初始值p=L-->next
j做计数器，累计当前扫描过的节点数，j初始值为1。
当p指向扫描到的下一结点时，计数器j加一
当j==i时，p所指的结点就是要找的第i个结点

status GetElem_L(LinkList L,int i,ElemTyoe &e){
//获取线性表L中的某个数据元素的内容，通过变量e返回
    p=L-->next; j=1;
    while(p&&j<i){    //向后扫描，直到p指向第i个元素或者p为空
        p=p-->next;
        ++j;
    }
if(!p||j>i)  //第i个元素不存在
    return ERROR；
e=P-->data;    //取第i个元素
    return ok；
}//GetElem_l

7.查找

按值查找：根据指定数据获取该数据元素所在的位置（该数据的地址）

按值查找：根据指定数据获取该数据所在的位置序号（是第几个数据元素）

算法步骤;

从第一个结点起，依次和e比较 p-->data!=e
如果找到一个其值与元素e相等的数据元素，则返回其在链表中的位置或者地址
如果查遍整个链表都没有找到其值和e相等的元素，则返回0或者NULL

算法描述：

1.返回地址

Lnode *LocateElem_L(LinkList L,Elemtype e){
    //在线性表L中查找值为e的数据元素
    //找到，则返回L中值为e的数据元素的地址，失败则返回NULL
    p=L-->next;
while(p&&p-->data!=e)
{
    p=p-->next;
    return p;
}
    return 0;
}

2.返回位置序号

int LocateElem_L(LinkList L,Elemtype e){
    //在线性表L中查找值为e的数据元素的序号
    //返回L中值为e的数据元素的位置序号，失败返回0
    p=L-->next:    j=1;
while(p&&p-->data!e)
{
    p=p-->next;
    j++;
}
if(p) return j;
else return 0;
}

8.插入：在第i个结点前插入新结点

算法步骤：

首先找到ai-1的存储位置p
生成一个数据域为e的新结点s
插入新节点：1.新结点的指针域指向结点ai 2.结点ai-1的指针域指向新结点

算法描述

//在L中第i个元素之前插入数据元素e
Status Listlnsert_L(LinkList &L,int i,ElemType e){
    p=L;j=0;
while(p&&j<i-1)
{
    p=p-->next;
    ++j;
}//寻找第i-1个结点，p指向i-1结点
if(!p||j>i-1)
    return ERROR; //i大于表长加一或者小于一，插入元素非法。
    s=new LNode;
    s-->data=e;
    //生成新节点s将s数据域置为e
    s-->next=p-->next;
    p-->next=s; //将结点s插入L中
    return ok；
}//Linklist_L

9.删除：删除第i个结点

算法步骤：（找到i-1结点）

首先找到ai-1的存储位置p，保存需要删除aj的值
令p-->next 指向ai+1
释放结点a的空间

算法描述;

//将线性表L中第i个元素数据元素删除
status ListDelete_L(LinkList &L,int i,ElemType &e){
    p=L;j=0;q;i;
while(p-->next&&j<j-1)
{
    p=p-->next;
    ++j;
}//寻找第i个结点，并令p指向其前驱
if(!(p-->next)||j>j+1)
    return ERROR;//删除位置不合理
    q=p-->next; //临时保存被删除结点的地址以备释放
    p-->next=q-->next; //改变删除结点前驱结点的指针域
    e=q-->next; 
    delept q;  //释放删除结点的空间
    return ok；
} //ListDelete_L