數據結構與算法入門C語言(三)線性結構-離散存儲[鏈表]

筆記來源於郝斌老師數據結構與算法視頻，博主學習後 純手打，侵刪。

線性結構[把所有節點用一根線穿起來]

離散存儲[鏈表]

定義

n個節點離散分配，彼此通過指針相連，每個節點只有一個前驅節點，每個節點只有一個後續節點。
首節點沒有前驅節點，尾節點沒有後續節點

首節點：第一個存放有效數據的節點
尾節點：最後一個存放有效數據的節點
頭節點：頭節點的數據類型和首節點的類型是一樣的；首節點並不存放有效數據
加頭節點的目的是方便對鏈表的操作
頭指針:指向頭節點的指針變量
尾指針:指向尾節點的指針變量

確定一個鏈表需要幾個參數

（如果說希望通過一個函數對鏈表進行處理，我麼至少需要接收鏈表的哪些參數）
只需要一個參數，即頭指針，因爲通過頭指針可以推算出鏈表的其他所有信息。

每一個鏈表節點的數據類型如何表示

節點的生成

struct Node
{
	int data;//數據域
	struct Node * pNext;// 指針域
}; 

分類

單鏈表
雙鏈表：每一個節點有兩個指針域
循環鏈表：能通過任何一個節點找到其他所有節點
非循環鏈表

鏈表的優缺點(相對於數組)

• 優點：
  • 空間沒有限制
  • 插入和刪除元素很快
• 缺點：
  • 存取的速度很慢

非循環單鏈表插入節點僞算法圖解

插入 1：
插入 2：

刪除僞算法圖解

LinkList算法演示

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct Node
{
	int data;//數據域
  	struct Node * pnext；//指針域
}NODE，* PNODE;

PNODE create_list(void);//創建一個非循環單鏈表
void traverse_list(PNODE);//遍歷
bool is_empty(PNODE pHead);
int  length_list(PNODE pHead);
bool insert_list(PNODE,int pos,int val);//插入
bool delete_list(PNODE pHead,int pos, int * pVal);//刪除

int main(void)
{
	PNODE pHead = NULL;
	int val;
	pHead = creat_list();//創建一個非循環單鏈表，並將該鏈表得頭節點得地址賦給pHead
	traverse_list(pHead);
  	sort_list(pHead);
  	traverse_list(pHead);
  	insert_list(pHead,3,74);
  	traverse_list(pHead);
  	if (delete_list(pHead,4,&val))
  	{
      printf("刪除成功，刪除的元素是%d\n",val);
	}
  	else
  	{
      printf("刪除的元素不存在\n");
	}
	traverse_list(pHead);
   	int len = length_list(pHead);
   	printf("鏈表長度爲：%d\n",len);
   	if (is_empey(pHead))
	  printf("鏈表爲空\n");
   	else
   	  printf("鏈表不空\n");
	return 0;
}



PNODE creat_list(void)
{
	int len;//用來存放有效節點的個數
   	int i;
  	int val;//用來臨時存放用戶輸入的節點的值
  	PNODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));//分配一個存放有效數據的頭節點
  	if(NULL == pHead)
	{
  	  printf("分配失敗,程序終止!\n");
  	  exit(-1);
	}
  	PNODE pTail = pHead;
  	pTail -> pNext = NULL;
  	printf("請輸入要生成的鏈表的節點個數:len= ");
  	scanf("%d",&len);
  	for(i=0;i < len;i++)
	{
      printf("請輸入第%d個節點的值：",i+1);
      scanf("%d",&val);
      PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof)(NODE));
      if (NULL==pHead)
       	{
 	     printf("分配失敗，程序終止!\n");
 	     exit(-1);
		}
	  pNew -> data = val;
      pTail -> pNext = pNew;//pHead->pNext=pNew;
	  pNew -> pNext = NULL;
	  pTail = pNew;
	}
	return pHead;
} 

void traverse_list(PNODE pHead)
{
	PNODE p = pHead->pNext;
  	while(NULL != p)
  	{
  	  printf("%d ",p->data);
  	  p = p->pNext;
  	}
  	printf("\n");
	return;
}


bool is_empty(PNODE pHead)
{
	if(NULL == pHead->pNext)
	  return true;
	else
	  return false;
}

void sort_list(PNODE pHead)
{
	int i,j,t;
	int len = length_list(pHead);
	PNODE p,q;
	for(i=0,p=pHead->pNext; i<len-1; ++i,p=p->pNext)
	{
		for(j=i+1,q=p->pNext; j<len; j++,q=q->pNext)
		{
			if(p->data>q->data)//類似於數組中的：a[i]>a[j] 
			{
				t = p->data;//類似於數組中的：t=a[i] 
				p->data = q->data;//類似於數組中的：a[i]=a[j] ;
			   q->data = t;//類似於數組中的：a[j]=t;
			}
		}
	}
	return;
}

bool insert_list(PNODE pHead,int pos,int val)//在pHead所指向鏈表的第pos個節點的前面插+入一個新的節點，該節點的值是val ,並且pos的值從1開始
{
	int i =  0;
    PNODE p = pHead;
	while(NULL != p && i<pos-1)
	{
		p = p->pNext;
		++i;	
	}
	if(i>pos-1 || NULL == p)
	return false;
	
PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
	if (NULL == pNew) 
	{
		printf("動態內存分配失敗!\n");
		exit(-1);
	}
	pNew->data = val;
	PNODE q = p->pNext;
	p->pNext = pNew;
	pNew->pNext = q;
	return true; 
}

bool delete_list(PNODE pHead,int pos,int* pVal)
{
	int i = 0;
    PNODE p = pHead;
	while(NULL != p->pNext && i<pos-1)
	{
		p = p->pNext;
		++i;	
	}
	if (i>pos-1 || NULL==p->pNext)
	return false;
	PNODE q = p->pNext;
	*pVal = q->data;
	//刪除p節點後面的節點 
	p->pNext = p->pNext->pNext;
	free(q);
	q = NULL;
	return true; 
	
}