C語言 數據結構 鏈表及其相關操作

1、鏈表：鏈表是一種物理存儲單元上非連續、非順序的存儲結構，數據元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接次序實現的。鏈表由一系列結點（鏈表中每一個元素稱爲結點）組成，結點可以在運行時動態生成。每個結點包括兩個部分：一個是存儲數據元素的數據域，另一個是存儲下一個結點地址的指針域。

由於不必須按順序存儲，鏈表在插入的時候可以達到O(1)的複雜度，查找一個節點或者訪問特定編號的節點則需要O(n)的時間

2、鏈表的聲名與定義：

typedef struct node
{
	int nval;			//數據域
	struct node *pnext; //指針域
}list;

3、鏈表的創建：

list *createnode()
{
	list *phead = NULL;
	list *pend = NULL;
	list *ptmp = NULL;
	int cnt ;
	int n;
	scanf("%d",&cnt);
	while(cnt>0)
	{
		scanf("%d",&n);
		ptmp = (list *)malloc(sizeof(list));
		ptmp->nval = n;
		ptmp->pnext = NULL;
		if(phead == NULL)
		{
			phead = ptmp;
		}
		else
		{
			pend->pnext = ptmp;
		}
		pend = ptmp;
		cnt--;
	}
	return phead;
}

4、鏈表的打印：鏈表的輸出可以是非遞歸的，也可以是遞歸的。

void outputnode(list *pnode)        //非遞歸打印鏈表
{
	while(pnode != NULL)
	{
		printf("%d ",pnode->nval);
		pnode = pnode->pnext;
	}
}

void diguioutputnode(list *pnode)    //遞歸打印鏈表
{
	if(pnode != NULL)    //如果該節點不是空，那麼打印下一個
	{
		printf("%d ",pnode->nval);
		diguioutputnode(pnode->pnext);
	}
}

5.鏈表的逆序輸出問題：我給出三種方法：第一種是將鏈表輸入到數組中，再逆序輸出；第二種方法是遞歸逆序打印鏈表想法類似於順序遞歸打印；第三種方法是直接將原鏈表倒置。

void reverse_output(list *pnode)  //方法一：輸入數組，逆序打印數組
{
	if(pnode==NULL) return ;
	int len = 0;
	int i = 0;
	list *pmark = pnode;
	while(pmark!=NULL)
	{
		len++;
		pmark = pmark->pnext;
	}
	int *p = (int *)malloc(sizeof(int)*len);
	while(pnode != NULL)
	{
		p[i] = pnode->nval;
		pnode = pnode->pnext;
		i++;
	}
	for(i=len-1;i>=0;i--)
	{
		printf("%d ",p[i]);
	}
	free(p);
	p = NULL;
}

list *reverse_list(list *phead)   //方法二：將鏈表倒置
{
	list *p1 = NULL;
	list *p2 = phead;
	list *p3 = phead->pnext;
	while(p3!=NULL)
	{
		p2->pnext = p1;
		p1 = p2;
		p2 = p3;
		p3 = p3->pnext;
	}
	p2->pnext = p1;
	return p2;
}

void digui_reverseoutputlist(list *phead)    //方法三：遞歸逆序鏈表
{
	if(phead == NULL)  //節點爲空不打印
	{
		return ;
	}
	else	//節點不爲空打印下一個；最後打印當前節點。
	{
		digui_reverseoutputlist(phead->pnext);
		printf("%d ",phead->nval);
	}
}

對於方法二的實現解釋：

新建三個指針p2指向鏈表的頭節點，p3指向鏈表的頭節點的下一個節點(即phead->pnext)，p1初值爲空，將三個指針作爲鏈表的三個節點順着鏈表移動，當中將每一個節點的指向下一個節點指針(即p2->pnext)賦值爲前一個節點(即p1)上。最後，要有一個p3作爲邊界條件，斷開後讓原鏈表的尾節點（p2）作爲新鏈表的頭，並且連接上新的鏈表，返回p2即可。

程序截圖：