資料結構：線性表之鏈式儲存結構以及單鏈表反轉

為了表示每個資料元素ai與其直接後繼元素ai+1之間的邏輯關係，對資料ai，除了儲存其自身的資訊之外，還需儲存一個指示其

直接後繼的資訊（即直接後繼的儲存位置）。這兩部分資訊組成資料元素ai的儲存映像，稱為結點（Node）。N個結點鏈結成一個鏈表，

即為線性表（a1,a2,...,an）的鏈式儲存結構，因為此鏈表的每個節點中只包含一個指標域，所以叫做單鏈表。

我們把鏈表中的第一個結點的儲存位置叫做頭指標，，為了更方便地對鏈表進行操作，如刪除第一個結點的特殊情況

（第一個結點沒有前驅，而要摘除一個結點需要首先找到它的前驅才能做摘除操作），經常在單鏈表的第一個結點前附設一個結點，

稱為前端節點，這樣頭指標就指向了前端節點。

單鏈表與數組的優缺點基本上是相反的，即單鏈表插入刪除效率高，而尋找需要遍曆，效率較低。

樣本程式：（改編自《大話資料結構》,增加了鏈表反轉等）

 C++ Code 

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#include<iostream> #include<stdlib.h> #include<time.h> using namespace std; typedef int ElemType; typedef struct  Node {     ElemType data;     struct Node *next; } Node; typedef Node *NodePtr; bool InitList(NodePtr *Npp) {     *Npp = (NodePtr)malloc(sizeof(Node));/* 產生頭結點,並使*Npp指向此頭結點 */     if (!(*Npp))         return false; //分配失敗     (*Npp)->next = NULL;/* 指標域為空白 */     return true; } bool ListEmpty(NodePtr Np) {     if (Np->next == NULL)         return true;     else         return false; } bool ClearList(NodePtr *Npp) {     cout << "Clear List..." << endl;     NodePtr p = *Npp;     if (!(p->next))         return true;     while (p->next)/*  沒到表尾 */     {         NodePtr q = p->next;         p->next = q->next;         free(q);     }     return true; } int ListLength(NodePtr Np) {     cout << "List's length : ";     NodePtr p = Np->next;/* p指向第一個結點 */     int i = 0;     while (p)     {         p = p->next;         ++i;     }     return i; } /* 操作結果：用ptr返回Np中第pos個資料元素的值 */ bool GetElem(NodePtr Np, int pos, ElemType *ptr) {     cout << "Get Item from pos " << pos << " : ";     NodePtr p = Np->next;     int i = 1;     /* p不為空白或者計數器i還沒有等於pos時，迴圈繼續 */     while (p && i < pos)     {         p = p->next;         ++i;     }     if (!p)         return false;     *ptr = p->data;/*  取第pos個元素的資料 */     return true; } /* 返回Np中第1個與Elem滿足關係的資料元素的位序。 */ /* 若這樣的資料元素不存在，則傳回值為0 */ int LocateElem(NodePtr Np, ElemType Elem) {     cout << "Item " << Elem << "'s pos : ";     NodePtr p = Np->next;     int i = 1;     while (p && p->data != Elem)     {         p = p->next;         ++i;     }     if (!p)         return 0;     return i; } /* 操作結果：在Np中第pos個位置之前插入新的資料元素Elem，Np的長度加1 */ bool ListInsert(NodePtr *Npp, int pos, ElemType Elem) {     cout << "Insert List pos " << pos << " Item " << Elem << endl;     NodePtr p = *Npp;     int i = 1;     while (p && i < pos)     {         p = p->next;         ++i;     }     if (!p)         return false;     NodePtr In = (NodePtr)malloc(sizeof(Node));     In->data = Elem;     In->next = p->next;/* 將p的後繼結點賦值給In的後繼  */     p->next = In;  /* 將In賦值給p的後繼 */     return true; } /* 刪除Npp的第pos個資料元素，並用ptr返回其值，Npp的長度減1 */ bool ListDelete(NodePtr *Npp, int pos, ElemType *ptr) {     cout << "Delete List Item in pos " << pos << endl;     NodePtr p = *Npp;     int i = 1;     while (p && i < pos)     {         p = p->next;         ++i;     }     if (!p)         return false;     NodePtr q = p->next;     *ptr = q->data;     p->next = q->next;/* 將q的後繼賦值給p的後繼 */     free(q);     return true; } bool ListTraverse(NodePtr Np) {     cout << "List's Items : ";     NodePtr p = Np->next;     while (p)     {         cout << p->data << ' ';         p = p->next;     }     cout << endl;     return true; } /*  隨機產生n個元素的值，建立帶表頭結點的單鏈線性表Npp（頭插法） */ void CreateListHead(NodePtr *Npp, int num) {     cout << "Create List from Head ..." << endl;     if (*Npp != NULL)         free(*Npp);     *Npp = (NodePtr)malloc(sizeof(Node));     (*Npp)->next = NULL;/*  先建立一個帶頭結點的單鏈表 */     srand(time(NULL));     for (int i = 0; i < num; i++)     {         NodePtr p = (NodePtr)malloc(sizeof(Node));         p->data = rand() % 100 + 1; //隨機數         p->next = (*Npp)->next;         (*Npp)->next = p;/*  插入到表頭 */     } } /*  隨機產生n個元素的值，建立帶表頭結點的單鏈線性表Npp（尾插法） */ void CreateListTail(NodePtr *Npp, int num) {     cout << "Create List from Tail ..." << endl;     if (*Npp != NULL)         free(*Npp);     *Npp = (NodePtr)malloc(sizeof(Node));     (*Npp)->next = NULL;     srand(time(NULL));     NodePtr tail = *Npp; /* tail為指向尾部的結點 */     for (int i = 0; i < num; i++)     {         NodePtr p = (NodePtr)malloc(sizeof(Node));         p->data = rand() % 100 + 1;         tail->next = p;  /* 將表尾終端結點的指標指向新結點 */         tail = p; /* 將當前的新結點定義為表尾終端結點 */     }     tail->next = NULL; } /* 反轉單鏈表*/ NodePtr ReverseList(NodePtr head) {     cout << "Reverse List ...." << endl;     if(NULL == head->next || NULL == head->next->next)         return head;     NodePtr p;     NodePtr q;     NodePtr r;     p = head->next;     q = p->next;     head->next->next = NULL;     while(q)     {         r = q->next; //         q->next = p;         p = q; //         q = r; //     }     head->next = p;     return head; } int main(void) {     NodePtr Np; //頭指標     InitList(&Np);     for (int i = 1; i < 5; i++)         ListInsert(&Np, i, i);     if (!ListEmpty(Np))         cout << ListLength(Np) << endl;     ListTraverse(Np);     cout << LocateElem(Np, 3) << endl;     int get;     GetElem(Np, 2, &get);     cout << get << endl;     ClearList(&Np);     cout << ListLength(Np) << endl;     CreateListHead(&Np, 10);     ListTraverse(Np);     int result;     ListDelete(&Np, 5, &result);     ListTraverse(Np);     ClearList(&Np);     CreateListTail(&Np, 10);     ListTraverse(Np);     ListTraverse(ReverseList(Np));     ClearList(&Np);     return 0; }

輸出為：

注意：程式中使用的單鏈表反轉的方法是：使用p和q連個指標配合工作，使得兩個節點間的指向反向，同時用r記錄剩下的鏈表。是不含前端節點時的單鏈表反轉情況，含前端節點的單鏈表反轉有細微區別，需小心。