如何用C语言实现链表的基本操作
小标 2018-07-20 来源 : 阅读 6046 评论 0

摘要:本文主要向大家介绍了如何用C语言实现链表的基本操作,通过具体的内容向大家展示,希望对大家学习C语言有所帮助。

本文主要向大家介绍了如何用C语言实现链表的基本操作,通过具体的内容向大家展示,希望对大家学习C语言有所帮助。

链表在数据结构和算法中的重要性不言而喻。这里我们要用C来实现链表(单链表)中的基本操作。对于链表的基本概念请参考《数据结构与算法之链表》这篇博客。

(1)定义单链表的节点类型

typedef int elemType ;

 

// 定义单链表结点类型

typedef struct ListNode{

    elemType element;      //数据域

    struct ListNode *next;   //地址域

}Node;

   

(2)初始化线性表

   

// 1.初始化线性表,即置单链表的表头指针为空

void initList(Node *pNode){

 

    pNode = NULL;

    printf("%s函数执行,初始化成功\n",__FUNCTION__);

}

   

当声明一个头结点后,把该头结点设置为空,即把数据域和地址域都设为空,即可完成该链表的初始化。

(3)创建线性表

// 2.创建线性表,此函数输入负数终止读取数据

Node *creatList(Node *pHead){

 

    Node *p1;//表头节点,始终指向头结点

    Node *p2;//表尾节点,始终指向链表的最后一个元素

 

    p1 = p2 = (Node *)malloc(sizeof(Node)); //申请新节点,分配空间

    if(p1 == NULL || p2 == NULL){

 

        printf("内存分配失败\n");

        exit(0);

    }

    memset(p1,0,sizeof(Node));

 

    scanf("%d",&p1->element);    //输入新节点的值

    p1->next = NULL;         //新节点的指针置为空

    while(p1->element > 0){        //输入的值大于0则继续,直到输入的值为负

        if(pHead == NULL){       //空表,接入表头

            pHead = p1;          //直接把p1作为头结点,也可以理解为把pHead头结点指向p1

        }else{

            p2->next = p1;       //非空表,接入表尾

        }

        p2 = p1;                //p1插入后,p1就是尾结点,所以p2要指向尾结点

        p1 = (Node *)malloc(sizeof(Node));    //再重申请一个节点

        if(p1 == NULL || p2 == NULL){

 

            printf("内存分配失败\n");

            exit(0);

        }

        memset(p1,0,sizeof(Node));

        scanf("%d",&p1->element);

        p1->next = NULL;

    }

    printf("%s函数执行,链表创建成功\n",__FUNCTION__);

    return pHead;           //返回链表的头指针

}

   

我这里使用手动的方式输入元素,直到输入0或者负数停止。

(4)打印链表

   

// 3.打印链表,链表的遍历

void printList(Node *pHead){

    if(NULL == pHead){   //链表为空

        printf("%s函数执行,链表为空\n",__FUNCTION__);

    }else{

        while(NULL != pHead){

             

            printf("%d ",pHead->element);

            pHead = pHead->next;

        }

        printf("\n");

    }

}

   

使用地址域顺序打印即可。

(5)清空链表

   

// 4.清除线性表L中的所有元素,即释放单链表L中所有的结点,使之成为一个空表

void clearList(Node *pHead){

 

    Node *pNext;            //定义一个与pHead相邻节点,理解为当前节点的下一个节点

    if(pHead == NULL){

        printf("%s函数执行,链表为空\n",__FUNCTION__);

    }

    while(pHead->next != NULL){

 

        pNext = pHead->next;//保存下一结点的指针

        free(pHead);   //释放当前节点

        pHead = pNext;      //指向下一个节点

    }

    printf("%s函数执行,链表已经清除\n",__FUNCTION__);

}

   

想要检验是否清空成功,可以使用(4)中的链表打印检验即可。

(6)计算链表长度

// 5.返回单链表的长度

int sizeList(Node *pHead){

 

    int size = 0;

    while(pHead != NULL){

 

        size++;

        pHead = pHead->next;

    }

    printf("%s函数执行,链表长度 %d \n",__FUNCTION__,size);

    return size;    //链表的实际长度

}

   

也就是计算有多少个节点。

(7)判断链表是否为空

   

// 6.检查单链表是否为空,若为空则返回1,否则返回0

int isEmptyList(Node *pHead){

    if(pHead == NULL){

 

        printf("%s函数执行,链表为空\n",__FUNCTION__);

        return 1;

    }

    printf("%s函数执行,链表非空\n",__FUNCTION__);

 

    return 0;

}

   


(8)查找链表某个位置元素


// 7.返回单链表中第pos个结点中的元素,若pos超出范围,则停止程序运行

void getElement(Node *pHead, int pos){

 

    int i = 0;

    if(pos < 1){

        printf("%s函数执行,pos值非法\n",__FUNCTION__);

    }

 

    if(pHead == NULL){

        printf("%s函数执行,链表为空\n",__FUNCTION__);

    }

 

    while(pHead != NULL){

 

        i++;

        if(i == pos){

            break;

        }

        pHead = pHead->next;    //移到下一结点

    }

    if(i < pos){                  //pos值超过链表长度

        printf("%s函数执行,pos值超出链表长度\n",__FUNCTION__);

    }

 

    printf("%s函数执行,位置 %d 中的元素为 %d\n",__FUNCTION__,pos,pHead->element);

}

   


(9)返回某元素值在链表中的内存地址

// 8.从单链表中查找具有给定值x的第一个元素,若查找成功则返回该结点data域的存储地址,否则返回NULL

elemType* getElemAddr(Node *pHead, elemType x){

    if(NULL == pHead){

 

        printf("%s函数执行,链表为空\n",__FUNCTION__);

        return NULL;

    }

 

    while((pHead->element != x) && (NULL != pHead->next)) {//判断是否到链表末尾,以及是否存在所要找的元素

        pHead = pHead->next;

    }

 

    if((pHead->element != x) && (pHead != NULL)){

        //当到达最后一个节点

        printf("%s函数执行,在链表中未找到x值\n",__FUNCTION__);

        return NULL;

    }

 

    if(pHead->element == x){

        printf("%s函数执行,元素 %d 的地址为 0x%x\n",__FUNCTION__,x,&(pHead->element));

    }

 

    return &(pHead->element);//返回元素的地址

}

   

(10)修改某个节点的值

   

// 9.把单链表中第pos个结点的值修改为x的值,若修改成功返回1,否则返回0

int modifyElem(Node *pNode,int pos,elemType x){

 

    int i = 0;

    if(NULL == pNode){

        printf("%s函数执行,链表为空\n",__FUNCTION__);

        return 0;

    }

 

    if(pos < 1){

 

        printf("%s函数执行,pos值非法\n",__FUNCTION__);

        return 0;

    }

 

    while(pNode != NULL){

 

        i++;

        if(i == pos){

            break;

        }

        pNode = pNode->next; //移到下一结点

    }

 

    if(i < pos) {                 //pos值大于链表长度

 

        printf("%s函数执行,pos值超出链表长度\n",__FUNCTION__);

        return 0;

    }

    pNode->element = x;

    printf("%s函数执行\n",__FUNCTION__);

 

    return 1;

}

   

(11)表头插入一个节点(头节点)

   

// 10.向单链表的表头插入一个元素

int insertHeadList(Node **pNode,elemType insertElem){

 

    Node *pInsert;

    pInsert = (Node *)malloc(sizeof(Node));

    memset(pInsert,0,sizeof(Node));

    pInsert->element = insertElem;

    pInsert->next = *pNode;

    *pNode = pInsert;          //头节点*pNode指向刚插入的节点,注意和上一行代码的前后顺序;

    printf("%s函数执行,向表头插入元素成功\n",__FUNCTION__);

 

    return 1;

}

   

(12)表尾插入一个节点

// 11.向单链表的末尾添加一个元素

int insertLastList(Node **pNode,elemType insertElem){

 

    Node *pInsert;

    Node *pHead;

 

    pHead = *pNode;

    pInsert = (Node *)malloc(sizeof(Node)); //申请一个新节点

    memset(pInsert,0,sizeof(Node));

    pInsert->element = insertElem;

 

    while(pHead->next != NULL){

        pHead = pHead->next;

    }

    pHead->next = pInsert;   //将链表末尾节点的下一结点指向新添加的节点

 

    printf("%s函数执行,向表尾插入元素成功\n",__FUNCTION__);

     

    return 1;

}

   

(13)测试函数


int main(int argc, const char * argv[]) {

 

    Node *pList;            //声明头结点

 

    initList(pList);       //链表初始化

    printList(pList);       //遍历链表,打印链表

 

    pList = creatList(pList); //创建链表

    printList(pList);

 

    sizeList(pList);        //链表的长度

    printList(pList);

 

    isEmptyList(pList);     //判断链表是否为空链表

 

    getElement(pList,3);  //获取第三个元素,如果元素不足3个,则返回0

    printList(pList);

 

    getElemAddr(pList,5);   //获得元素5的内存地址

 

    modifyElem(pList,4,1);  //将链表中位置4上的元素修改为1

    printList(pList);

 

    insertHeadList(&pList,5);   //表头插入元素5

    printList(pList);

 

    insertLastList(&pList,10);  //表尾插入元素10

    printList(pList);

 

    clearList(pList);       //清空链表

    printList(pList);

 

    return 0;

}

本文由职坐标整理并发布,希望对同学们有所帮助。了解更多详情请关注职坐标编程语言C/C+频道!

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