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用头插法和尾插法实现单链表整表创建

单链表整表创建的算法思路：

  1. 声明一结点p和计数器变量i；
  2. 初始化一空链表L；
  3. 让L的头结点的指针指向NULL,即建立一个带头结点的单链表；
  4. 循环：
    1. 生成一新结点賦值给p;
    2. 随机生成一数字賦值给P的数据域p->data;
    3. 将p插入到头结点与前一新结点之间。

头插法创建链表

头插法创建链表的函数
void CreateListHead(LinkList *L, int n)
{
    LinkList p;
    int i;
    srand(time(0)); 
    *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
    (*L)->next = NULL;
    for (i=0; i < n; i++)
    {
        p = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
        p->data = rand() 0 + 1; 
        p->next = (*L)->next;
        (*L)->next = p;      
     }
}
1. 首先用 *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); 产生头结点，并使L指向此头结点。再用 (*L)->next = NULL; 即可创建一个带头结点的空链表。

2. 接下来就是循环啦。新增结点都需要用 (LinkList)malloc(sizeof(Node)); 来开辟内存空间。生成结点 p 之后就给 p 的 data 赋随机值，然后再给 p 的 next 赋值。其实这里也就是用前几天讲到的插入操作了。复习一下吧，画个图就很清晰了。

完整的可执行程序（修复插入操作的函数）：

#include "stdio.h"

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

#define MAXSIZE 20

typedef int Status;
typedef int ElemType;

typedef struct Node
{
    ElemType data;
    struct Node *next;
}Node;

typedef struct Node *LinkList;


Status InitList(LinkList *L)
{
    *L=(LinkList)malloc(sizeof(Node));
    if(!(*L))
    {
        return ERROR;
    }
    (*L)->next=NULL;

    return OK;
}


int ListLength(LinkList L)
{
    int i=0;
    LinkList p=L->next;
    while(p)
    {
        i++;
        p=p->next;
    }
    return i;
}



Status ListTraverse(LinkList L)
{
    LinkList p=L->next;
    while(p)
    {
        visit(p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
    return OK;
}

Status visit(ElemType c)
{
    printf("-> %d ",c);
    return OK;
}



Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e)
{
 int j;
 LinkList p;  
 p = L->next;  
 j = 1;  
 while (p && j < i) 
 {
  p = p->next; 
  ++j;
 }
 if ( !p || j>i )
  return ERROR; 
 *e = p->data;  
 return OK;
}




int LocateElem(LinkList L,ElemType e)
{
    int i=0;
    LinkList p=L->next;
    while(p)
    {
        i++;
        if(p->data==e)
                return i;
        p=p->next;
    }

    return 0;
}


void CreateListHead(LinkList *L, int n)
{
 LinkList p;
 int i;
 srand(time(0));                        
 *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
 (*L)->next = NULL;                     
 for (i=0; i < n; i++)
 {
  p = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
  p->data = rand()0+1;    
  p->next = (*L)->next;
  (*L)->next = p;      
 }
}



Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e)
{
 int j;
 LinkList p,s;
 p = *L;    
 j = 1;
 while (p && j < i)    
 {
  p = p->next;
  ++j;
 }
 if (!p || j > i)
  return ERROR;  
 s = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); 
 s->data = e;
 s->next = p->next;     
 p->next = s;         
 return OK;
}



Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e)
{
 int j;
 LinkList p,q;
 p = *L;
 j = 1;
 while (p->next && j < i) 
 {
        p = p->next;
        ++j;
 }
 if (!(p->next) || j > i)
     return ERROR;          
 q = p->next;
 p->next = q->next;   
 *e = q->data;              
 free(q);                   
 return OK;
}

int main()
{
    LinkList L;
    Status i;
    int j,k,pos,value;
    char opp;
    ElemType e;

    i=InitList(&L);
    printf("链表L初始化完毕，ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));

    printf("\n1.整表创建（头插法） \n2.遍历操作 \n3.插入操作 \n4.删除操作 \n5.获取结点数据 \n6.查找某个数是否在链表中 \n0.退出 \n请选择你的操作：\n");
    while(opp != '0')
 {
        scanf("%c",&opp);
        switch(opp)
  {
            case '1':
                CreateListHead(&L,10);
                printf("整体创建L的元素(头插法)：\n");
                ListTraverse(L);
                printf("\n");
                break;

            case '2':
                ListTraverse(L);
                printf("\n");
                break;

            case '3':
                printf("要在第几个位置插入元素？");
                scanf("%d",&pos);

                printf("插入的元素值是多少？");
                scanf("%d",&value);
                ListInsert(&L,pos,value);
                ListTraverse(L);
                printf("\n");
                break;

            case '4':
                printf("要删除第几个元素？");
                scanf("%d",&pos);
                ListDelete(&L,pos,&e);
                printf("删除第%d个元素成功，现在链表为：\n", pos);
                ListTraverse(L);
                printf("\n");
                break;

            case '5':
                printf("你需要获取第几个元素？");
                scanf("%d",&pos);
                GetElem(L,pos,&e);
                printf("第%d个元素的值为：%d\n", pos, e);
                printf("\n");
                break;

            case '6':
                printf("输入你需要查找的数：");
                scanf("%d",&pos);
                k=LocateElem(L,pos);
                if(k)
                    printf("第%d个元素的值为%d\n",k,pos);
                else
                    printf("没有值为%d的元素\n",pos);
                printf("\n");
                break;

            case '0':
                exit(0);
        }
    }

}

 

尾插法创建链表

 

我们把每次新结点都插在终端结点的后面，这种算法称之为尾插法。


void CreateListTail(LinkList *L, int n)
{
 LinkList p,r;
 int i;
 srand(time(0));                     
 *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
 r=*L;                               
 for (i=0; i < n; i++)
 {
  p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
  p->data = rand()0+1;          
  r->next=p;                       
  r = p;                           
 }
 r->next = NULL;                      
}
与头插法区别下？*L 是头结点，r这里的角色是尾结点，一开始他们是重合的。

对，然后我们需要在结点 r 的后面插入一个结点 p。这很简单，将 r 的 next 指向 p 结点即可。这时要注意，当完成 p 的插入之后，p 会成为新的 r。当完成循环之后，r->next = NULL; 就完成这个单链表。

r=p;是这个意思吧。就是本来r是在元素的结点，可现在它已经不是最后的结点了，现在最后的结点是所以应该要让将p结点这个最后的结点賦值给r。此时r又是最终的尾结点了。循环结束后，那么应该让这个链表的指针域置空，因此有了 r->next = NULL;

完整的程序如下：

#include "stdio.h"

#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0

#define MAXSIZE 20

typedef int Status;
typedef int ElemType;

typedef struct Node
{
    ElemType data;
    struct Node *next;
}Node;

typedef struct Node *LinkList;


Status InitList(LinkList *L)
{
    *L=(LinkList)malloc(sizeof(Node));
    if(!(*L))
    {
        return ERROR;
    }
    (*L)->next=NULL;

    return OK;
}


int ListLength(LinkList L)
{
    int i=0;
    LinkList p=L->next;
    while(p)
    {
        i++;
        p=p->next;
    }
    return i;
}



Status ListTraverse(LinkList L)
{
    LinkList p=L->next;
    while(p)
    {
        visit(p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
    return OK;
}

Status visit(ElemType c)
{
    printf("-> %d ",c);
    return OK;
}



Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e)
{
 int j;
 LinkList p;  
 p = L->next;  
 j = 1;  
 while (p && j < i) 
 {
  p = p->next; 
  ++j;
 }
 if ( !p || j>i )
  return ERROR; 
 *e = p->data;  
 return OK;
}




int LocateElem(LinkList L,ElemType e)
{
    int i=0;
    LinkList p=L->next;
    while(p)
    {
        i++;
        if(p->data==e)
                return i;
        p=p->next;
    }

    return 0;
}


void CreateListHead(LinkList *L, int n)
{
 LinkList p;
 int i;
 srand(time(0));                        
 *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
 (*L)->next = NULL;                     
 for (i=0; i < n; i++)
 {
  p = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
  p->data = rand()0+1;            
  p->next = (*L)->next;
  (*L)->next = p;      
 }
}


void CreateListTail(LinkList *L, int n)
{
 LinkList p,r;
 int i;
 srand(time(0));                     
 *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
 r=*L;                               
 for (i=0; i < n; i++)
 {
  p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
  p->data = rand()0+1;          
  r->next=p;                       
  r = p;                           
 }
 r->next = NULL;                      
}



Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e)
{
 int j;
 LinkList p,s;
 p = *L;    
 j = 1;
 while (p && j < i)    
 {
  p = p->next;
  ++j;
 }
 if (!p || j > i)
  return ERROR;  
 s = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); 
 s->data = e;
 s->next = p->next;     
 p->next = s;         
 return OK;
}



Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e)
{
 int j;
 LinkList p,q;
 p = *L;
 j = 1;
 while (p->next && j < i) 
 {
        p = p->next;
        ++j;
 }
 if (!(p->next) || j > i)
     return ERROR;          
 q = p->next;
 p->next = q->next;   
 *e = q->data;              
 free(q);                   
 return OK;
}

int main()
{
    LinkList L;
    Status i;
    int j,k,pos,value;
    char opp;
    ElemType e;

    i=InitList(&L);
    printf("链表L初始化完毕，ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));

    printf("\n1.整表创建（头插法） \n2.整表创建（尾插法） \n3.遍历操作 \n4.插入操作 \n5.删除操作 \n6.获取结点数据 \n7.查找某个数是否在链表中 \n0.退出 \n请选择你的操作：\n");
    while(opp != '0'){
        scanf("%c",&opp);
        switch(opp){
            case '1':
                CreateListHead(&L,10);
                printf("整体创建L的元素(头插法)：\n");
                ListTraverse(L);
                printf("\n");
                break;

            case '2':
                CreateListTail(&L,10);
                printf("整体创建L的元素(尾插法)：\n");
                ListTraverse(L);
                printf("\n");
                break;

            case '3':
                ListTraverse(L);
                printf("\n");
                break;

            case '4':
                printf("要在第几个位置插入元素？");
                scanf("%d",&pos);
                printf("插入的元素值是多少？");
                scanf("%d",&value);
                ListInsert(&L,pos,value);
                ListTraverse(L);
                printf("\n");
                break;

            case '5':
                printf("要删除第几个元素？");
                scanf("%d",&pos);
                ListDelete(&L,pos,&e);
                printf("删除第%d个元素成功，现在链表为：\n", pos);
                ListTraverse(L);
                printf("\n");
                break;

            case '6':
                printf("你需要获取第几个元素？");
                scanf("%d",&pos);
                GetElem(L,pos,&e);
                printf("第%d个元素的值为：%d\n", pos, e);
                printf("\n");
                break;

            case '7':
                printf("输入你需要查找的数：");
                scanf("%d",&pos);
                k=LocateElem(L,pos);
                if(k)
                    printf("第%d个元素的值为%d\n",k,pos);
                else
                    printf("没有值为%d的元素\n",pos);
                printf("\n");
                break;

            case '0':
                exit(0);
        }
    }

}

 

永不止步步 发表于01-03 09:31 浏览65211次
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