链表(数据结构)

一、链表的定义

1、定义

(1)n个结点离散分配
(2)彼此通过指针相连
(3)每个结点只有1个前驱结点,每个结点只有1个后续结点。首结点没有前驱结点,尾结点没有后续结点。

2、一些概念

  • 结点:类似数组的元素,单个的逻辑上具有独立意义的个体。
    每个结点的结构都相同。

  • 有效结点:存放有效数据的结点

  • 首结点:第一个有效结点

  • 尾结点:最后一个有效结点

  • 头结点:不存放任何有效数据;它指向首结点;它的数据类型与其它结点的数据类型相同。
    加头结点的目的:对链表进行操作时,在前面添加没有实际含义的头结点,可以方便我们对链表进行操作。

  • 头指针:指向头结点的指针变量

  • 尾指针:指向尾结点的指针变量

3、确定一个链表需要几个参数?

1个参数:头指针。

因为通过头指针,可以推算出链表的其它所有信息。

因此,如果通过一个函数来对链表进行处理,我们至少需要接收链表的头指针信息。

4、每个结点的数据类型该如何表示?(如何模拟/表示一个结点)

每个结点可以分为2部分:数据域和指针域。
数据域中的数据可以非常复杂;指针域中的指针指向另外一个和它数据类型相同的结点。

(1)

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

(2)

PNODE p = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
// 将动态分配的新结点的地址赋给p

(3)

free p;    // 删除p指向结点所占的内存
// 不是删除p本身所占内存

(4)

p -> pNext;    // p所指向结构体变量中的pNext成员本身

二、链表的分类

  • 单链表
    每个结点只有一个指针域,且该指针域只能指向后面的结点。

  • 双链表
    每个结点有2个指针域。左边的指针域指向前面的结点,右边的指针域指向后面的结点。

  • 循环链表
    能通过任何一个结点找到其他所有的结点。
    尾结点的指针域指向了头结点。

  • 非循环链表


三、单链表的操作

  • 创建链表

  • 遍历链表

  • 查找

  • 清空

  • 销毁

  • 判断是否为空

  • 求长度

  • 排序

  • 删除结点:删除p所指向的结点后面的结点

    // 错误:
    p->pNext = p->pNext->pNext; // 删除结点的内存就会被泄漏

    // 错误:
    free(p->pNext); // 直接free掉这个结点,则它指向的结点也都找不到了。

  • 插入结点:把q所指向的结点插到p所指向的结点后面

    // 错误:
    p->pNext = q;
    q->pNext = p->pNext;

    // 方法1:先临时定义一个指向p后面结点的指针r
    r = p->pNext; // r指向p后面的那个结点
    p->pNext = q;
    q->pNext = r;

    // 方法2:
    q->pNext = p->pNext;
    p->pNext = q;

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