C語言鏈表專題復(fù)習(xí)

1、鏈表專題復(fù)習(xí)數(shù)組作為存放同類數(shù)據(jù)的集合，給我們在程序設(shè)計時帶來很多的方便，增加了 靈活性。但數(shù)組也同樣存在一些弊病。如數(shù)組的大小在定義時要事先規(guī)定，不 能在程序中進(jìn)行調(diào)整，這樣一來，在程序設(shè)計中針對不同問題有時需要 30個元 素大小的數(shù)組，有時需要50個數(shù)組元素的大小，難于統(tǒng)一。我們只能夠根據(jù)可 能的最大需求來定義數(shù)組，常常會造成一定存儲空間的浪費。我們希望構(gòu)造動態(tài)的數(shù)組，隨時可以調(diào)整數(shù)組的大小，以滿足不同問題的需要。 鏈表就是我們需要的動態(tài)數(shù)組。它是在程序的執(zhí)行過程中根據(jù)需要有數(shù)據(jù)存儲 就向系統(tǒng)要求申請存儲空間，決不構(gòu)成對存儲區(qū)的浪費。鏈表是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系使鏈表分成

2、三種：單鏈表、循環(huán)鏈表、雙向鏈表，下面只介紹單向鏈表。741單鏈表單鏈表有一個頭節(jié)點h e a d，指向鏈表在內(nèi)存的首地址。鏈表中的每一個節(jié)點 的數(shù)據(jù)類型為結(jié)構(gòu)體類型，節(jié)點有兩個成員：整型成員（實際需要保存的數(shù)據(jù)） 和指向下一個結(jié)構(gòu)體類型節(jié)點的指針即下一個節(jié)點的地址（事實上，此單鏈表 是用于存放整型數(shù)據(jù)的動態(tài)數(shù)組）。鏈表按此結(jié)構(gòu)對各節(jié)點的訪問需從鏈表的頭 找起，后續(xù)節(jié)點的地址由當(dāng)前節(jié)點給出。無論在表中訪問那一個節(jié)點，都需要 從鏈表的頭開始，順序向后查找。鏈表的尾節(jié)點由于無后續(xù)節(jié)點，其指針域為 空，寫作為N U L L。圖7 - 3還給出這樣一層含義，鏈表中的各節(jié)點在內(nèi)存的存儲地址不是連續(xù)的，

3、其各節(jié)點的地址是在需要時向系統(tǒng)申請分配的，系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)存的當(dāng)前情況，既 可以連續(xù)分配地址，也可以跳躍式分配地址。看一下鏈表節(jié)點的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義：struct nodeint num;struct node *p;在鏈表節(jié)點的定義中，除一個整型的成員外，成員p是指向與節(jié)點類型完全相同的指針。在鏈表節(jié)點的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，非常特殊的一點就是結(jié)構(gòu)體內(nèi)的指針域的數(shù)據(jù)類型 使用了未定義成功的數(shù)據(jù)類型。這是在C中唯一規(guī)定可以先使用后定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。?單鏈表的創(chuàng)建過程有以下幾步：1）定義鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。2 ）創(chuàng)建一個空表。3 ）利用m a I Io c （）函數(shù)向系統(tǒng)申請分配一個節(jié)點。4 ) 將新節(jié)點的指針成員賦值為

4、空。若是空表，將新節(jié)點連接到表頭；若是非空 表，將新 節(jié)點接到表尾。5 ) 判斷一下是否有后續(xù)節(jié)點要接入鏈表，若有轉(zhuǎn)到 3 ) ，否則結(jié)束。? 單鏈表的輸出過程有以下幾步1) 找到表頭。2) 若是非空表，輸出節(jié)點的值成員，是空表則退出。3 ) 跟蹤鏈表的增長，即找到下一個節(jié)點的地址。4) 轉(zhuǎn)到 2 )。 下列是用尾插法創(chuàng)建鏈表 新開辟的節(jié)點總是插在表末例 7-5 創(chuàng)建一個存放正整數(shù) (輸入負(fù)數(shù)時做結(jié)束標(biāo)志) 的單鏈表， 并打印輸出#include / 包* 含 ma l l o c ()的頭文件 */#include struct node /* 鏈表節(jié)點的結(jié)構(gòu) * /int num;stru

5、ct node *next; ;m a i n ( )struct node *creat(); / * 函數(shù)聲明 * /void print();struct node *head; / * 定義頭指針 * / head=NULL;/* 建一個空表 */ head=creat(head);/* 創(chuàng)建單鏈表 */ print(head);/* 打印單鏈表 */*/struct node*creat(structnode*head) 函/數(shù)*返回的是與節(jié)點相同類型的指針 */struct node*p1,*p2; p1=p2=(structnode*)malloc(sizeof(structno

6、de); 申請/*新節(jié)點 */ scanf(%d,&p1-num);/* 輸入節(jié)點的值 */ p1-next=NULL;/* 將新節(jié)點的指針置為空 */ while(p1-num0)/* 輸入節(jié)點的數(shù)值大于 0*/if(head=NULL)head=p1;/* 空表，接入表頭 */ elsep2-next=p1;/* 非空表，接到表尾 */ p2=p1;p1=(structnode*)malloc(sizeof(structnode); 申/請*下一個新節(jié)點 */ scanf(%d,&p1-num);/* 輸入節(jié)點的值 */return head;/* 返回鏈表的頭指針 */*/ void p

7、rint(struct node*head)輸/*出以head為頭的鏈表各節(jié)點的值*/struct node *temp;temp=head;/*取得鏈表的頭指針*/ while(temp!=NULL)/* 只要是非空表 */ printf(%6d,temp-num);/*輸出鏈表節(jié)點的值 */temp=temp-next;/* 跟蹤鏈表增長 */在鏈表的創(chuàng)建過程中，鏈表的頭指針是非常重要的參數(shù)。因為對鏈表的輸出和 查找都要從鏈表的頭開始，所以鏈表創(chuàng)建成功后，要返回一個鏈表頭節(jié)點的地 址，即頭指針。運行左睜豊.10.124 NULL申館新節(jié)點！第三步.P2-dUtJELp 1第四步,申詣新節(jié)點

8、：NULL若數(shù)值盂如 則結(jié)束：否第三步若泉空晝，將捕節(jié)直接，錄頭:head下列是用頭插法創(chuàng)建鏈表新開辟的結(jié)點總是作為表頭結(jié)點 程序清單位：#i nclude 4的創(chuàng)建過程用國示如下: 第_步 第二步.#i nclude struct node int num;struct node *n ext; ;struct node *creat(struct node *head) struct node *top; /*top為新開辟的結(jié)點 */top=(struct node *)malloc(sizeof(struct no de);scanf( “ %d，&top-num);while(top

9、-num=0)top- next=head; /*原來的第一個結(jié)點接在新開辟的結(jié)點后面*/ head=top; /* 新開辟結(jié)點作表頭結(jié)點，也就是說插在表頭 */ top=(struct node *)malloc(sizeof(struct node);scanf( “%d” ,&top-num); return head; 7.4.2 單鏈表的插入與刪除 在鏈表這種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鏈表的長短需要根據(jù)具體情況來設(shè)定，當(dāng)需要 保存數(shù)據(jù)時向系統(tǒng)申請存儲空間，并將數(shù)據(jù)接入鏈表中。對鏈表而言，表中的 數(shù)據(jù)可以依此接到表尾或連結(jié)到表頭，也可以視情況插入表中；對不再需要的 數(shù)據(jù)，將其從表中刪除并釋放其

10、所占空間，但不能破壞鏈表的結(jié)構(gòu)。這就是下 面將介紹的鏈表的插入與刪除。1. 鏈表的刪除在鏈表中刪除一個節(jié)點，用圖 7 - 4描述如下：例 7-6 創(chuàng)建一個學(xué)生學(xué)號及姓名的單鏈表， 即節(jié)點包括學(xué)生學(xué)號、 姓名及指向 下一個節(jié)點的指針，鏈表按學(xué)生的學(xué)號排列。再從鍵盤輸入某一學(xué)生姓名，將 其從鏈表中刪除。首先定義鏈表的結(jié)構(gòu)：從圖 7 - 4 中看到，從鏈表中刪除一個節(jié)點有三種情況，即刪除鏈表頭節(jié)點、刪 除鏈表的中間節(jié)點、刪除鏈表的尾節(jié)點。題目給出的是學(xué)生姓名，則應(yīng)在鏈表 中從頭到尾依此查找各節(jié)點，并與各節(jié)點的學(xué)生姓名比較，若相同，則查找成 功，否則，找不到節(jié)點。由于刪除的節(jié)點可能在鏈表的頭，會對鏈表

11、的頭指針 造成丟失，所以定義刪除節(jié)點的函數(shù)的返回值定義為返回結(jié)構(gòu)體類型的指針。 struct node *delet(struct node *head,char *pstr)/*he a d 為頭指針，刪除 ps t r 所在節(jié)點 */struct node *temp,*p;t e m p = h e a d ; / * 鏈表的頭指針 * /if (head=NULL) / * 鏈表為空 * /printf(nList is null!n);else /*非空表* /t e m p = h e a d ;while (strcmp(temp-str,pstr)!=0&temp-next!=

12、NULL)/ * 若節(jié)點的字符串與輸入字符串不同，并且未到鏈表尾 * /p = t e m p ;t e m p = t e m p - n e x t ; / * 跟蹤鏈表的增長，即指針后移 * /if(strcmp(temp-str,pstr)=0 ) / * 找到字符串 * /if(temp=head) / * 表頭節(jié)點 * /printf(delete string :%sn,temp-str);h e a d = h e a d - n e x t ;f r e e ( t e m p ) ; / * 釋放被刪節(jié)點 * /e l s ep-next=temp-next; /* 表中節(jié)

13、點 */printf(delete string :%sn,temp-str);f r e e ( t e m p ); else printf(nno find string!n);/*沒找到要刪除的字符串 */r e t u r n ( h e a d ) ; / *返回表頭指針* /2. 鏈表的插入首先定義鏈表的結(jié)構(gòu)：struct int num; /*學(xué)生學(xué)號* /char str20; /* 姓名 * /struct node *n ext;在建立的單鏈表中，插入節(jié)點有三種情況，如圖7 - 5所示在衾:申情入節(jié)點pl” pine巧1= p-ZTKjt=p2:lmdf5NULLIwnd

14、4pl單橫袁中插入節(jié)點插入的節(jié)點可以在表頭、表中或表尾。假定我們按照以學(xué)號為順序建立鏈表， 則插入的節(jié)點依次與表中節(jié)點相比較，找到插入位置。由于插入的節(jié)點可能在 鏈表的頭，會對鏈表的頭指針造成修改，所以定義插入節(jié)點的函數(shù)的返回值定 義為返回結(jié)構(gòu)體類型的指針。節(jié)點的插入函數(shù)如下：struct node *insert(head,pstr,n) / * 插入學(xué)號為 n、姓名為 p s t r 的節(jié)點 * / struct node *head; / * 鏈表的頭指針 * /char *pstr;int n; struct node *p1,*p2,*p3;p1=(struct node*)mall

15、oc(sizeof(struct node) 分;配/* 一個新節(jié)點 */s t r c p y ( p 1 - s t r , p s t r ) ; / * 寫入節(jié)點的姓名字串* /p 1 - n u m = n ; / * 學(xué)號 * /p 2 = h e a d ;if (head=NULL) / * 空表* /head=p1; p1-next=NULL;/ * 新節(jié)點插入表頭 * /e l s e /* 非空表 * /while(np2-num&p2-next!=NULL)/ * 輸入的學(xué)號小于節(jié)點的學(xué)號，并且未到表尾 * /p 3 = p 2 ;p 2 = p 2 - n e x t

16、 ; / * 跟蹤鏈表增長 * /if (nnum) / * 找到插入位置 * /if (head=p2) / * 插入位置在表頭 * /h e a d = p 1 ;p 1 - n e x t = p 2 ;e l s e /* 插入位置在表中 * /p 3 - n e x t = p 1 ;p 1 - n e x t = p 2 ;e l s e /* 插入位置在表尾 * /p 2 - n e x t = p 1 ;p 1 - n e x t = N U L L ;r e t u r n ( h e a d ) ; / * 返回鏈表的頭指針 * / 3. 實例例 7 - 7 創(chuàng)建包含學(xué)號、

17、姓名節(jié)點的單鏈表。其節(jié)點數(shù)任意個，表以學(xué)號為序，低學(xué)號 的在前，高學(xué)號的在后，以輸入姓名為空作結(jié)束。在此鏈表中，要求刪除一個 給定姓名的節(jié)點，并插入一個給定學(xué)號和姓名的節(jié)點。# include stdlib.h# include malloc. hstruct node /* 節(jié)點的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) * /int num;char str20;struct node *next; ;main( )/ * 函數(shù)聲明 * /struct node *creat();struct node *insert();struct node *delet(); void print( );struct node *

18、head; char str20;int n;head=NULL; /* 做空表 * /head=creat (head); / * 調(diào)用函數(shù)創(chuàng)建以 head 為頭的鏈表 * / p r i n t ( h e a d ) ；/ *調(diào)用函數(shù)輸出節(jié)點 * / printf(n input inserted num,name:n);gets(str); /* 輸入學(xué)號 * / n=atoi (str);gets(str); /* 輸入姓名 * / head=insert (head, str, n); 將/* 節(jié)點插入鏈表 */ print (head) ； / * 調(diào)用函數(shù)輸出節(jié)點 */ pri

19、ntf(n input deleted name:n);gets(str); /* 輸入被刪姓名 * / head=delet(head,str); / 調(diào)* 用函數(shù)刪除節(jié)點 */ print (head); /* 調(diào)用函數(shù)輸出節(jié)點 * / r e t u r n ;/ * * * 創(chuàng)建鏈表 * * * * * * * * * * * * / struct node *creat(struct node *head) char temp30;struct node *pl,*p2; pl=p2=(struct node*) malloc(sizeof(struct node);printf (

20、input num, name: n;) printf(exit:double times Enter!n);g e t s ( t e m p ) ; gets (p1-str); pl-num=atoi (temp);p l - n e x t = N U L L ; while (strlen (pl-str)0 if (head=NULL) head=pl ；else p2-next=p1;P 2 = p l ；pl=(struct node *)malloc(sizeof(struct node); printf (input num, name: n);printf(exit:do

21、uble times Enter!n);g e t s ( t e m p ) ; gets(pl -str);p1-num=atoi (temp);p1 - n e x t = N U L L ;return head; / * * * * * * * * * *插入節(jié)點 * * * * * * * * * * /struct node *insert (head, pstr,n); struct node *head;char *pstr;int n; struct node *pl,*p2,*p3;p1=(struct node*)malloc(sizeof(struct node);

22、strcpy (p1-str, pstr);p 1 - n u m = n ;p 2 = h e a d ;i f ( h e a d = = N U L L )h e a d = p l ; p l - n e x t = N U L L ;e l s ewhile (np2-num&p2-next!=NULL)p 3 = P 2p 2 = p 2 - n e x t ;if (nnum)if (head=p2)h e a d = p l ;p l - n e x t = p 2 ;elsep 3 - n e x t = p l ;p l - n e x t = p 2 ;elsep 2 -

23、 n e x t = p l ;p l - n e x t = N U L L ; r e t u r n ( h e a d ) ; / * * * * * 刪除節(jié)點 * * * * * * * * * * * * * /struct node *delet (struct node *head, char *pstr) struct node *temp,*p; t e m p = h e a d ; if (head=NULL) printf(nList is null!n); elset e m p = h e a d ;while (strcmp(temp-str,pstr)!=O&

24、temp-next!=NULL)p = t e m p ;t e m p = t e m p - n e x t ,i f ( s t r c m p ( t e m p - s t r , p s t r ) = = 0 )if (temp= head)h e a d = h e a d - n e x t ;f r e e ( t e m p ) ;elsep-next =temp-next; printf(delete string :%sn,temp-str);f r e e ( t e m p ) ; else printf(nno find string!n); return(he

25、ad); / * * * * * * * * * * 鏈表各節(jié)點的輸出 * * * * * * * * * * / void print (struct node *head)struct node *temp;t e m p = h e a d ;while (temp!=NULL)p r i n t f ( n % d - - - - % s n , t e m p - n u m， t e m p - s t r ) ；t e m p = t e m p - n e x t ； r e t u r n ;帶頭結(jié)點與不帶頭結(jié)點鏈表的區(qū)別： 題目中沒說明，就當(dāng)不帶頭結(jié)點，除非明確規(guī)定了帶頭結(jié)點。 帶頭結(jié)點的鏈表的第一個結(jié)點沒有數(shù)據(jù)域，只有指針域。例如要計算鏈表中所 有結(jié)點數(shù)據(jù)的和，應(yīng)定義一個指向結(jié)構(gòu)體結(jié)點的指針，指向鏈表的第一個含數(shù) 據(jù)的結(jié)點，給它賦值時，應(yīng)是 struct node *p=head-next;其中 head 為鏈表的頭指針。因為頭結(jié)點不含數(shù)據(jù)，頭結(jié)點指向的結(jié)點才開始帶數(shù)據(jù)。如果是不帶頭結(jié)點的鏈表，第一 個結(jié)點就含數(shù)據(jù)，因此，給它賦值時，應(yīng)是 struct node *p=head; 附：常見算法用鏈表實現(xiàn)1. 查找算法 例：如果有如下鏈表結(jié)構(gòu)：struct st