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单链表的各种插入方法及删除方法

small_Sun 2022-02-15 阅读 66
链表数据结构算法

一、线性表

定义n个数据的有限集合
特点：除第一个元素外，其他元素有且仅有一个直接前驱
除最后一个元素，其他元素有且仅有一个直接后继

二、顺序表

定义：将线性表中的元素相继存放在一个连续的存储空间中
可利用一维数组描述存储结构
特点：线性表的顺序存储方式
遍历：顺序访问，可以随机存取

三、链表

1、单链表

特点：每个元素由结点构成
线性结构：
结点可以连续，可以不连续存储
结点的逻辑顺序和物理顺序可以不一致
表可以扩充

结点类型创建

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MALLOC_OK 1
#define MALLOC_NO 0
#define CREATE_OK 1
#define CREATE_NO 0

struct node
{
	int num;
	char name[20];
	char sex;
	
	struct node * next;
};

插入

a）头插法

在这里插入图片描述

typedef struct node Node;
typedef Node * Link;

//创建链表
void create_link(Link * head)
{
	*head = NULL;//空链表 头指针指向空
}

int is_malloc_ok(Link new_node)
{
	if(NULL == new_node)
	{
		printf("malloc error!\n");
		return MALLOC_NO;
	}
	
	return MALLOC_OK;
}
void create_node(Link * new_node)
{
	*new_node = (Link)malloc(sizeof(Node));
	if(MALLOC_OK == is_malloc_ok(*new_node))
	{
		return CREATE_OK;
	}
	return CREATE_NO;
}

void insert_node_head(Link * head,Link new_node)
{
	new_node->next = *head;//head 是二级指针 取内容 赋值所以加*
	*head = new_node;
}

void display(Link head)
{
	Node *p = NULL;
	p = head;
	while(p != NULL){
		printf("%d\n",p->num);
		p = p->next;
	}
}

void release_link(Link * head)
{
	Link p =NULL;
	p = *head;//
	while(*head != NULL)
	{
		*head = (*head)->next;//优先级
		free(p);
		p = *head;
	}
	printf("link is empty");
}
int main()
{
	Link head = NULL;//创建头指针 指向NULL 防止野指针
	Link new_node = NULL;
	int i;
	create_link(&head);//创建链表 取回头结点的地址所以要用到二级指针但并不是定义二级指针而是取一级指针的地址
	for(i = 0;i<10;i++)
	{
		if( CREATE_OK == create_node(&new_node)）;//创建结点并判断是否成功
		{	
		new_node->num = i+1;
		insert_node_head(&head,new_node);//head 代表的是插入哪个链表（用头指针来表示）
		}
	}
	dispaly(head);
	release_link(&head);//释放链表 相当于释放地址所以取& 使用二级指针
	
	return 0;
}

b）尾插法

typedef struct node Node;
typedef Node * Link;

//创建链表
void create_link(Link * head)
{
	*head = NULL;//空链表 头指针指向空
}

int is_malloc_ok(Link new_node)
{
	if(NULL == new_node)
	{
		printf("malloc error!\n");
		return MALLOC_NO;
	}
	
	return MALLOC_OK;
}
void create_node(Link * new_node)
{
	*new_node = (Link)malloc(sizeof(Node));
	if(MALLOC_OK == is_malloc_ok(*new_node))
	{
		return CREATE_OK;
	}
	return CREATE_NO;
}

void insert_node_tail(Link * head,Link new_node)
{
	Link p = NULL;
	p = *head;
	if(*head == NULL){//链表为空时
		*head = new_node;
		new_node->next = NULL;
	}
	else
	{
		while(p->next ! = NULL)
		{
			p = p->next;
		}	
		p->next = new_node;
		new_node->next = NULL;
	}
}

void release_link(Link * head)
{
	Link p =NULL;
	p = *head;//
	while(*head != NULL)
	{
		*head = (*head)->next;//优先级
		free(p);
		p = *head;
	}
	printf("link is empty");
}
int main()
{
	Link head = NULL;//创建头指针 指向NULL 防止野指针
	Link new_node = NULL;
	int i;
	create_link(&head);//创建链表 取回头结点的地址所以要用到二级指针但并不是定义二级指针而是取一级指针的地址
	for(i = 0;i<10;i++)
	{
		if( CREATE_OK == create_node(&new_node)）;//创建结点并判断是否成功
		{	
		new_node->num = i+1;
		insert_node_tail(&head,new_node);//尾插法 &head 用二级指针是因为链表为空时 插入第一个结点 头指针改变了 之后不再变
		}
	}
	release_link(&head);//释放链表 相当于释放地址所以取& 使用二级指针
	
	return 0;
}

c)中间插入法(插前面）

与尾插法头插法其余一样 不一样的是加入了一个insert_node_mid函数 使用这个函数进行插入
而insert_node_tail是用尾插法插入了十个结点

typedef struct node Node;
typedef Node * Link;

//创建链表
void create_link(Link * head)
{
	*head = NULL;//空链表 头指针指向空
}

int is_malloc_ok(Link new_node)
{
	if(NULL == new_node)
	{
		printf("malloc error!\n");
		return MALLOC_NO;
	}
	
	return MALLOC_OK;
}
int create_node(Link * new_node)
{
	*new_node = (Link)malloc(sizeof(Node));
	if(MALLOC_OK == is_malloc_ok(*new_node))
	{
		return CREATE_OK;
	}
	return CREATE_NO;
}

void insert_node_tail(Link * head,Link new_node)
{
	Link p = NULL;
	p = *head;
	if(*head == NULL){//链表为空时
		*head = new_node;
		new_node->next = NULL;
	}
	else
	{
		while(p->next ! = NULL)
		{
			p = p->next;
		}	
		p->next = new_node;
		new_node->next = NULL;
	}
}
void display(Link head){
		Node * p;
		p = head;
		while(p != NULL){
			printf("%d\n",p->num);
			p = p->next;
		}
	}

void release_link(Link * head)
{
	Link p =NULL;
	p = *head;
	while(*head != NULL)
	{
		*head = (*head)->next;//优先级
		free(p);
		p = *head;
	}
}
void insert_node_mid_front(Link * head,Link new_node,int loc)
{
	Link p = NULL;
	Link q = NULL;

	p = q = *head;
	while(p != NULL && p->num != loc)//里面的条件顺序不能颠倒 不然会出现段错误 因为 当p= NULL时 p没有num 所以会出现段错误
	{
		q = p;
		p = p->next;
	}

	if(p == *head)
	{
		new_node->next = *head;
		*head = new_node;
	}
	else
	{
		q->next = new_node;
		new_node->next = p;
	}
}
int main()
{
	Link head = NULL;//创建头指针 指向NULL 防止野指针
	Link new_node = NULL;
	int i;
	int loc;
	create_link(&head);
	for(i = 0;i<10;i++)
	{
		if( CREATE_OK == create_node(&new_node))//创建结点并判断是否成功
		{	
		new_node->num = i+1;
		insert_node_tail(&head,new_node);
		}
	}

	printf("old link\n");
	display(head);

	printf("input location\n");
	scanf("%d",&loc);

	if(CREATE_OK == create_node(&new_node))
	{
		printf("please input num:/n");
		scanf("%d",&new_node->num);
		insert_node_mid_front(&head,new_node,loc);
	}
	display(head);
	release_link(&head);//释放链表 相当于释放地址所以取& 使用二级指针
	
	return 0;
}

d）中间插法（往后插）

相比于中间往前插 更简单一点 少考虑了当链表只有一个结点的情况 往后插 不用管跟有很多结点时一样 不用改变头指针 但是往前插 当只有一个结点的时候需要改变头指针

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct node{
	int num;
	char name[20];
	char sex;

	struct node * next;
};
	typedef struct node Node;
	typedef Node * Link;

	void create_link(Link * head){

		*head = NULL;
		
	}
	
	void create_new_node(Link * new_node){

		*new_node = (Link)malloc(sizeof(Node));

	}

	void insert_node_tail(Link * head,Node * new_node){
		Link p = NULL;
		p = *head;
		if(*head == NULL){
			*head = new_node;
			new_node->next = NULL;
		}
		else{
			while(p->next != NULL){
				p = p->next;
			}
			p->next = new_node;
			new_node->next = NULL;
		}
	}

	void insert_node_mid(Link * head,Link new_node,int loc){
		Link p = *head;
		
		if(NULL == *head){
			*head = new_node;
			new_node->next = NULL;
		}
		else{
			while(p->next != NULL && p->num != loc){
				p = p->next;
			}

			new_node->next = p->next;
			p->next = new_node;
		}
	}

	void display(Link head){
		Node * p;
		p = head;
		while(p != NULL){
			printf("%d\n",p->num);
			p = p->next;
		}
	}

	void release(Link * head){
		
		Link p = NULL;
		p = *head;
		while(p!=NULL){
			*head = (*head)->next;
			free(p);
			p = *head;
		}
		printf("link is empty\n");

	}
	

int main(){
	int i;
	int loc;
	Link head = NULL;
	Node * new_node = NULL;

	create_link(&head);

	for(i = 1; i < 0;i++){
		create_new_node(&new_node);

		new_node->num = i;

		insert_node_tail(&head,new_node);
	}


	printf("old link!\n");
	display(head);

	printf("input location\n");
	scanf("%d",&loc);

	create_new_node(&new_node);
	printf("input new_node->num\n");
	scanf("%d",&new_node->num);

	insert_node_mid(&head,new_node,loc);

	display(head);

	release(&head);

	return 0;
}

删除

在上面代码的基础上加入 删除函数

void delete_node(Link * head,Link new_node){
	Link p = NULL;
	Link q= NULL;
	p = q = *head;
	if(*head == NULL){
		printf("delete:link is empty!\n");
	}
	else{
		while(p != NULL && p->num != new_node->num){
			q = p;
			p = p->next;
		}
		if(p ==NULL){
			printf("don't find need delete node\n");
		}
		else{
			q->next = p->next;
			free(p);
		}
	}
}

在主函数中加入下面主代码 使其使用删除函数

printf("please input delete num\n");     //delete
	scanf("%d",&new_node->num);
	
	delete_node(&head,new_node);
	printf("delete:link\n");
	display(head);

静态链表

循环链表

双向链表

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