《数据结构》第十一篇、线性表中的链式存储结构--循环链表

头文字D.jpg

引言

链表还有一种常用的形式,那就是循环链表,看到循环两个字,相比都已经知道他是怎样的链表了吧,是的,他就是一种首尾相连的链表,这样的链表形成了一个环的形状。

什么是循环链表?

上文已经说了,循环链表是首尾相接的一种链表,他的尾结点的后继指针又指向链表的第一个结点,这样形成了一个环。对于循环链表,从表中的任何一个结点出发,都能找到其他所有的结点。
下图展示的就是一个单向的循环链表


单项循环链表.png

循环链表的形式有很多种,如双向循环链表,多重循环链表(将表中结点链在多个环上)等。
我们来看下多重循环链表的示意图:


多重循环链表.png

上面的多重循环链表中的14元素,他所在的结点既在左边的循环表中,也在右边的循环表中。
多重循环链表并不常用,本篇文章主要讲解单链的循环链表。

循环链表既有单链表的优点又有双链表的优点,相对于单链表,双链表需要为每个结点增加部分存储空间从而保存前驱指针的信息,而循环链表无须增加存储空间,只是改变了尾节点中后继指针的指向,就使操作更加灵活多变。

需要注意的是,循环链表中没有NULL指针,涉及遍历操作时,其终止条件就不再是非循环链表中判别pNode->next是否为空了,而是判别他们是否等于某一指定指针,如头指针或尾指针等
我们用代码表示一下:

  //判断是否与头结点的指针指向相同,相同则表示已经遍历到最后的位置了
  if(pNode->next==pHead->next){
        ...  
  }

2、循环链表的实现

在单链表中,从一个已知结点触发,只能访问到该结点机器后继结点,无法找到该结点之前的其他结点。而在单循环链表中,从任一结点出发,都可以访问到表中的所有结点,这一优点使某些运算更容易实现。
由于单循环链表的创建、查找元素等基本操作相同,所以这里主要介绍插入、删除元素时与单链表的差别。

1、插入元素

在循环链表中插入元素,如果是插入到第一个位置,即头结点之后的位置,则稍微有点麻烦,因为这里需要处理3个指针,这3个指针分别是:

头结点中的指针

尾结点中的指针

插入元素的结点指针

我们看下面图来理解一下


插入第一个位置示意图1.png
插入第一个位置示意图2.png

我们看到,当我们把元素插入到第一个位置时,需要将插入结点分别于头结点、尾结点、原来的第一个元素结点相连接

这样一来,单循环链表的插入操作 比 单链表处理多了一个尾结点指针的处理。

在尾部插入元素时,也有所不同,p->next 不再指向NULL,而是指向head->next。

除此两处外,在其他位置插入元素,则与单链表处理相同。
我们来看下代码实现:

    int ClistInsert(pHead ph,int pos,int val){

          if(ph==NULL||pos<0||pos>ph->length)
           {
                  printf("插入元素时,参数传入有误!");
            }
            pNode pval=NULL;
            pval=(pNode)malloc(sizeof(struc Node));
            pval->data=val;
            //如果表为空,直接将结点插入到头结点之后,然后自己的next指向自己
            if(IsEmpty(ph)){
                    ph->next=pval;
                    pval->next=pval;
            }
            else{
                  //表不为空,则主要分为在头部插入和在其他部分插入
                  pNode pRear=ph->next;
                  if(pos==0){
                      //在0号位置插入,需要先找到尾结点
                      while(pRear->next!=ph->next){
                              pRear=pRear->next;//指针向后移动
                      }
                      //while结束之后 pRear指向尾结点
                      //此时再插入元素
                      pval->next=ph->next;
                      ph->next=pval;
                      pRear->next=pval;//注意,这三个步骤顺序不能更改
                      }
                else{
                        //说明不是从0的位置插入,这个时候只需要断开指针,重新指定指针即可
                        pNode pCur=ph->next;
                        for(int i=1;i<pos;i++){
                            pCur=pCur->next;
                          }
                        //循环结束时就是说明此时pCur指向要插入位置
                        pval->next=pCur->next;
                        pCur->next=pval;//指针断开又链接的过程

                        }
                  }
                  ph->length++;
                  return 1;
    }

ok,总结一下的话,就是:在插入新元素时,先判断链表是否为空,如果为空,则将元素插入到头结点后,然后将其指针指向自身;如果不为空,则根据插入的位置做出相应的操作。代码的注释应该能够帮助大家看懂了~~~

2、删除元素

在删除元素时,也要考虑删除的是否是头结点后的第一个结点,如果是,则需要将头结点和尾结点的指针指向待删除结点的后继结点:
如图所示

单循环链表删除元素1.png
单循环链表删除元素2.png
单循环链表删除元素后.png

如果是删除其他位置的元素,则和单链表处理方式相同,其代码实现如下:

pNode ClistDelete(pHead ph,int val){
        if(ph==NULL||ph->lenght==0){
        printf("参数传入有误!");
        }
        //先找到链表的尾结点
        pNode pRear=ph->next;
        while(pRear!=ph->next){
           pRear=pRear->next;   
       }
        //查找要删除的元素
        pNode pval=ClistFind(ph,val);//ClistFind方法跟第七篇的单链表查找元素方法相同
        if(pval==NULL){
            return NULL;
        }
        if(pval==ph->next){
            ph->next=pval->next;
            //让尾结点指向要删除元素后边的结点
            pRear->next=pval->next;
        }else{
                    //找到pval的前驱结点
                  pNode pRe=ph->next;
                  for(int i=0;i<ph->length;i++){
                      //这样pRe就是pval的前驱结点
                      if(val==pRe->data){
                             //更改指向就可以了
                              pRe->next=pval->next;
                              //返回删除的结点
                               return pval; 
                              }
                        //让指针后移
                        pRe=pRe->next;
                       }
                }
    //如果上方没有返回值,则返回空
    return NULL;
}  

一句话总结

在循环链表中,处理插入和删除操作与单链表稍有不同之外,其他操作与单链表都是一样的。

大家加油哦~
多谢关注~~

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,590评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 86,808评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,151评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,779评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,773评论 5 367
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,656评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,022评论 3 398
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,678评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 41,038评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,659评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,756评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,411评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,005评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,973评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,203评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,053评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,495评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容