c语言链表详解填空题 求大佬

今天将给大家讲述链表的学习心得。学习数据结构,毋庸置疑链表必须学好,后面的栈、队列、树、图都是以链表为基础的;链表的种类很多,有单链表、双链表、循环链表、非循环链表;在此,我们以非循环单链表为例,来讲链表的创建、求长度、排序、插入和排序。

链表我的理解要包含以下特征:

(1).由n个节点离散分配;

(2).每个节点通过指针连接

(3)每一个节点由一个前驱节点和一个后驱节点

(4).首节点没有前驱节点,尾节点没有后驱节点;

满足上面的4条,我们就称为链表;链表既然由很多个节点,那节点又由什么组成?节点由两个部分组成,一是数据域,用来存放有效数据;二是指针域,用来指向下一个节点;下面用C语言来构建链表数据结构,首先应该构造出节点,然后再把所有的节点连起来,就构成了链表;

typedef 只是给数据类型取个别名,即 typedef 数据类型 别名;我们知道struct Node 是我们定义的数据类型;

在创建链表之前,我们需要需要了解一下专业术语:

首节点:存放第一个有效数据的节点;

尾节点:存放最后一个有效数据的节点;

头节点:头节点的数据类型与首节点的数据类型相同,并且头节点是首节点前面的那个节点,并不存放有效数据;头节点的存在只是为了方便链表的操作。

头指针:指向头节点的指针;

尾指针:指向尾节点的指针;

首先,我们应该创建一个头节点,并用头指针指向它,用C语言描述:用malloc向计算机申请一块内存,并定义一个指向与头节点数据类型相同的指针(一定要判断申请内存是否成功);

然后,要知道要创建链表的长度,用一个循环来每次创建一个节点,并把每个节点连在一起;

假如我们要在头节点phead后面插入节点p:

这样就可以了吗? 想想我们就可以发现,当我们要插入多个节点时,头节点始终指向最后添加的一个数据,以前的节点通过头指针此时已经找不到了;我们定义一个尾指针pTail,始终用来指向链表的结尾,每次只在pTail后面添加节点。

(1)定义一个尾指针pTail,并初始化,使它指向头节点,即pTail=pHead;

(2)在pTail后面添加节点,修改指针:

假如要在节点2的前面插入节点p,我们首先要找到节点2的前驱节点1,假设现在q指针指向节点1,则

假如要删除节点2,只需要把节点1指针域指针指向节点3,但不要忘记释放节点2所占的内存,否则将会造成内存泄漏;首先必须找到节点2的前驱节点1,假设p指向节点1。

快速排序和冒泡排序的思想对于链表这个数据结构同样适用,下面是一个用选择排序来实现链表的排序;

和数组排序很像,只是这里需要两个指针p、q不停地移动,来获取链表中的数据元素;

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无论是顺序存储结构还是链式存储结构,在内存中进行存放元素的时候,不仅需要存放该元素的相关信息,还需要存放该元素和其他元素之间的关系,而我们之前所学的顺序表“与生俱来”的物理结构自然地能够表达出元素和元素之间的关系,不需要额外的信息去表达元素和元素之间的关系,而对于链式存储这种非顺序存储的结构,需要额外附加指针去表示这种关系。

每个结点除了存放数据元素外,还要存储指向下一个节点的指针。

优点:不要求大片连续空间,改变容量方便

缺点:不可随机存取,要耗费一定空间存放指针

除了上述这种方法外,我们还可以先先声明LinkNode为结构体类型,在使用该类型的时候,将对应的变量定义为指针即可。

单链表分为带头结点和不带头结点,我们一般主要学习带头结点的。

在所有的操作之前,我们首先需要建立一个空的单链表,那么首先需要做的就是分配头结点。

“头插法”顾名思义就是将元素插入到头结点之后,插入一次好像和我们通常所讲的插入没什么区别,但多次这样插到头结点之后,也就是“第一个真正的节点”,那么是不是会产生一种现象,它最终的存储数据和我们所插入时的顺序是相反的。

printf("请输入你要插入的元素个数:");

“尾插法”顾名思义就是将元素插入到表尾,也就是我们普通的插入,那么怎么要找到表尾的位置呢?在顺序表中,我们完全可以利用它顺序存储结构的天然特性,通过下标即可以找到,但是单链表是没有办法的,我们只有两种方式,要么循环遍历,要么尝试在表尾的地方做个标记。

那么那种方法是好的呢?

答案是第二种!循环遍历的方式,如果只插入一个元素看似没什么问题,但如果多次的重复遍历循环无疑增加了时间复杂度,这显然不是好的方法。

第二个方法就不存在时间复杂度的问题,只需要在表尾位置做个标记,使它永远指向表尾即可。

printf("请输入你要插入的元素个数:"); r = s;//s为当前的表尾指针,将他的值赋值给r----使r永远指向表尾

既然要删除某个元素,那么首先我们需要保证这个元素是非NULL,其次,我们还需要保证它前面的那个节点也是非NULL,为什么呢?因为如果将该元素从链表中删除后,只有前面节点非NULL的情况下,才可以实现后续元素和前面子表的连接。

printf("不存在我们要删除的元素!"); printf("不存在我们要删除的元素!"); free(q);//需要及时的将删除了的元素空间进行释放

其他的基本操作都是很常规化的,这里就不单独的进行解释了,需要注意的点,我会在文章结尾部分的完整代码的注释中展出。

printf("请输入你要插入的元素和位序:(元素和位序之间用逗号隔开)\n");

如下所示的代码顺序不能发生改变,否则会出现无法和后面的节点;

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