鏈表的建立、插入和刪除

來源:互聯網
上載者:User

數組作為存放同質資料的集合,給我們在程式設計時帶來很多的方便,增加了靈活性。但數組也同樣存在一些弊病。如數組的大小在定義時要事先規定,不能在程式中進行調整,這樣一來,在程式設計中針對不同問題有時需要3 0個大小的數組,有時需要5 0個數組的大小,
難於統一。我們只能夠根據可能的最大需求來定義數組,常常會造成一定儲存空間的浪費。
我們希望構造動態數組,隨時可以調整數組的大小,以滿足不同問題的需要。鏈表就是我們需要的動態數組。它是在程式的執行過程中根據需要有資料存放區就向系統要求申請儲存空間,決不構成對儲存區的浪費。
鏈表是一種複雜的資料結構,其資料之間的相互關係使鏈表分成三種:單鏈表、迴圈鏈表、雙向鏈表,下面將逐一介紹。
7.4.1 單鏈表
圖7 - 3是單鏈表的結構。


單鏈表有一個前端節點h e a d,指向鏈表在記憶體的首地址。鏈表中的每一個節點的資料類型為結構體類型,節點有兩個成員:整型成員(實際需要儲存的資料)和指向下一個結構體類型節點的指標即下一個節點的地址(事實上,此單鏈表是用於存放整型資料的動態數組)。鏈表按此結構對各節點的訪問需從鏈表的頭找起,後續節點的地址由當前節點給出。無論在表中訪問那一個節點,都需要從鏈表的頭開始,順序向後尋找。鏈表的尾節點由於無後續節點,其指標域為空白,寫作為N U L L。
圖7 - 3還給出這樣一層含義,鏈表中的各節點在記憶體的儲存地址不是連續的,其各節點的地址是在需要時向系統申請分配的,系統根據記憶體的當前情況,既可以連續分配地址,也可以跳躍式分配地址。
看一下鏈表節點的資料結構定義:
struct node
{
int num;
struct node *p;
} ;
在鏈表節點的定義中,除一個整型的成員外,成員p是指向與節點類型完全相同的指標。
在鏈表節點的資料結構中,非常特殊的一點就是結構體內的指標域的資料類型使用了未定義成功的資料類型。這是在C中唯一規定可以先使用後定義的資料結構。
• 單鏈表的建立過程有以下幾步:
1 ) 定義鏈表的資料結構。
2 ) 建立一個空表。
3 ) 利用m a l l o c ( )函數向系統申請分配一個節點。
4 ) 將新節點的指標成員賦值為空白。若是空表,將新節點串連到表頭;若是非空表,將新
節點接到表尾。
5 ) 判斷一下是否有後續節點要接入鏈表,若有轉到3 ),否則結束。
• 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,即找到下一個節點的地址。
4) 轉到2 )。
[例7-5] 建立一個存放正整數(輸入- 9 9 9做結束標誌)的單鏈表,並列印輸出。
#include <stdlib.h> /包*含ma l l o c ( ) 的標頭檔*/
#include <stdio.h>
struct node /*鏈表節點的結構* /
{
int num;
struct node *next;
} ;
m a i n ( )
{
struct node *creat(); / *函式宣告* /
void print();
struct node *head; / * 定義頭指標* /
head=NULL;/*建一個空表*/
head=creat(head);/*建立單鏈表*/
print(head);/*列印單鏈表*/
}
/******************************************/
struct node*creat(structnode*head)函/數*返回的是與節點相同類型的指標*/
{
struct node*p1,*p2;
p1=p2=(structnode*)malloc(sizeof(structnode));申請/*新節點*/
scanf("%d",&p1->num);/*輸入節點的值*/
p1->next=NULL;/*將新節點的指標置為空白*/
while(p1->num>0)/*輸入節點的數值大於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*下一個新節點*/
scanf("%d",&p1->num);/*輸入節點的值*/
}
return head;/*返回鏈表的頭指標*/
}
/*******************************************/
void print(struct node*head)輸/*出以head為頭的鏈表各節點的值*/
{
struct node *temp;
temp=head;/*取得鏈表的頭指標*/
while(temp!=NULL)/*只要是非空表*/
{
printf("%6d",temp->num);/*輸出鏈表節點的值*/
temp=temp->next;/*跟蹤鏈表增長*/
}
}
在鏈表的建立過程中,鏈表的頭指標是非常重要的參數。因為對鏈表的輸出和尋找都要從鏈表的頭開始,所以鏈表建立成功後,要返回一個鏈表前端節點的地址,即頭指標。

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