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C语言数据结构之单链表与双链表的增删改查操作实现

2024-04-02 19:04:59 364人浏览 安东尼
摘要

目录前言单链表的增删改查定义结构体以及初始化增加结点删除结点查找修改结点移除结点最终效果双链表的基本操作初始化建表遍历双链表指定位置插入结点指定位置删除结点查找结点位置最终效果结语前

前言

上篇博客分享了创建链表传入二级指针的细节，那么今天就分享几个C语言课程实践设计吧。这些程序设计搞懂了的话相当于链表的基础知识牢牢掌握了，那么再应对复杂的链表类的题也就能慢慢钻研了。学习是一个积累的过程，想要游刃有余就得勤学苦练！

单链表的增删改查

(1)项目需求

构造带有头结点的单链表数据结构，实现初始化、清空和销毁操作，在两端插入元素和删除元素操作并在链表中查找操作，在指定位置插入和删除元素操作，移除元素操作

(2)解决思路
①  定义节点类型，定义单链表类型，构造创建新节点的函数。

②  初始化、清空和销毁操作：初始化操作负责将参数指向的单链表类型变量初始 化为空链表。清空操作的作用是将一个链表清空。销毁操作负责销毁一个链表。

③  在两端插入元素和删除元素操作：包括从链表头部插入和删除元素，从链表尾 部插入和删除元素。

④  在链表中查找操作 : 查找操作用于在参数指向的链表中，查找首个值等于待插入 参数的元素。并返回结点的首地址，返回的地址可供使用者修改结点信息。

⑤  在指定位置插入和删除元素操作：插入和删除元素都涉及到前后位置指针的指 向问题，有多种解决方案。以插入元素为例，将元素插入指定位置、指定位置 之 4前和指定位置之后等。

⑥  移除元素：用于删除链表中所有满足某个条件的元素。删除单向链表中的结点 需要修改前驱结点的指针域，链表的首元结点没有前驱结点，需要考虑如何处理。

定义结构体以及初始化

typedef struct LinkList //typedef是重命名的含义，此时LinkList * 和 List 含义一致，都是指向结点的指针
{
    int data;//数据域
    LinkList* next;//指针域
}*List; //指向结点的指针
//初始化链表
void init_List(List &L)
{
    //初始化后链表第一个结点就是头结点
    L = (List)malloc(sizeof(LinkList));//为链表分配空间
    L->data = 0;//数据域为零
    L->next = NULL;//指针指向空
}
 
//清空链表
void clear_List(List &L)
{
    if (L->next != NULL)//如果头结点连着的第一个结点不为NULL
    {
        L->next = NULL;//置为NULL，此时链表只有头结点，相当于清空链表
    }
    printf("清空链表成功");
}
//销毁链表
void destory_List(List &L)
{
    if (L != NULL)//当头结点不为空时
    {
        free(L);//删除头结点地址
        L = NULL;//将指针指向NULL，彻底销毁链表
    }
    printf("销毁链表成功");
}

增加结点

1、头插

//头插法
void headAdd_List(List &L)
{
    List ptr = L->next;//ptr指针初始化指向首元结点，也就是除了头结点的第一个结点
    int value = 0;//用来赋值为插入结点的data属性
    printf("输入头插的结点值："); 
    scanf("%d", &value);
    List s = (List)malloc(sizeof(LinkList));//s 为待插入结点
    s->data = value;//将value赋值给s data属性
    s->next = ptr;//s 指向 ptr，即指向头结点的下一个结点
    L->next = s;//L头结点指向s,那么现在s结点就插入
}

2、 尾插

//尾插法
void tailAdd_List(List &L)
{
    int value = 0;//用来赋值为插入结点的data属性
    printf("输入尾插的结点值：");
    scanf("%d", &value);
    List s = (List)malloc(sizeof(LinkList));//s 为待插入结点
    s->data = value;//将value赋值给s data属性
    List ptr = L->next;//ptr指针初始化指向首元结点，也就是除了头结点的第一个结点
    if (ptr == NULL)//此时链表为空
    {
        s->next = L->next;
        L->next = s;
    }
    else {
        List pre = NULL;//创建pre指针
        while (ptr)//当ptr不为NULL时
        {
            pre = ptr;//将pre指向ptr
            ptr = ptr->next;//ptr指向他的下一个结点
        }//循环结束时，pre指向链表最后一个结点,ptr指向最后一个结点的下一个结点
        s->next = ptr;//待插入s结点指向ptr
        pre->next = s;//将s结点插入到链表最后，尾插完成
    }
}

3、指定位置插入

//插入操作
void insert_List(List &L,int n,int data)
{
    List ptr = L->next;
    List pre = NULL;
    List s = (List)malloc(sizeof(LinkList));//s 为待插入结点
    s->data = data;//将形参列表的data数据赋值给s的data属性
    s->next = NULL;
    if (n<1)
    {
        printf("插入位置错误!");
    }
    else if (n == 1)
    {
        printf("调用头插法，请重写输入元素值：");
        headAdd_List(L);//如果插入第一个位置，调用头插法
    }
    else 
    {
        for (int i = 1; i < n; i++)
        {
            pre = ptr;
            ptr = ptr->next;
        }//循环结束后，ptr指向待插入的位置,pre指向待插入位置的前一个位置
        s->next = ptr;//插入s结点
        pre->next = s;
    }
}

删除结点

1、头删

void headDelete_List(List &L)
{
    printf("执行头删：\n");
    List ptr = L->next;//ptr指针初始化指向首元结点，也就是除了头结点的第一个结点
    L->next = ptr->next;//直接让头结点指向首元结点的下一个结点，跳过首元结点就是删除
    delete ptr;//将首元结点地址删除
    ptr = NULL;//指针指向空，防止空指针异常
}

2、尾删

//尾删
void tailDelete_List(List& L)
{
    printf("执行尾删：\n");
    List ptr = L;//ptr指针指向头结点
    List pre = NULL;//创建结点pre
    while (ptr->next)//当ptr的下一个结点不为NULL时
    {
        pre = ptr;//将pre指向ptr
        ptr = ptr->next;//ptr指向他的下一个结点
    }//循环结束时，pre指向链表最后一个结点的前一个结点,ptr指向链表最后一个结点
    pre->next = NULL;//将pre的next指针置为空，删除掉
    free(ptr);//释放删除掉的ptr指针
}

3、指定位置删除 

void delete_List(List & L, int n)
{
    List ptr = L->next;
    List pre = NULL;
    if (n<1)
    {
        printf("删除位置有误!");
    }
    else if (n == 1)
    {
        headDelete_List(L);//调用头删
    }
    else
    {
        for (int i = 1; i < n ;i++)
        {
            pre = ptr;
            ptr = ptr->next;
        }//循环结束后，ptr指向待插入的位置,pre指向待插入位置的前一个位置
        pre->next = ptr->next;//删除该位置的结点
        delete ptr;//删除ptr地址
        ptr = NULL;//防止空指针异常
    }
   
}

查找修改结点

List find_List(int data,List &L)
{
    int i = 1;
    List ptr = L->next;
    while (ptr)//当结点不为空时
    {
        if (ptr->data == data)
        {
            printf("该元素在链表的位置为第 %d个\n",i);
            return ptr;//找到就返回地址
        }
        i++;
        ptr = ptr->next;//继续遍历
    }
    printf("链表中没有该元素\n");
    return NULL;
}

移除结点

//移除元素
void cancel_List(List &L,int n)
{
    List ptr = L->next;
    List pre = L;
    while (ptr)//ptr不空时
    {
        if (ptr->data == n)//如果和传进来的n相等
        {
            pre->next = ptr->next;//删除改结点
            delete ptr;//删除地址
            ptr = pre;//重新指向前一个结点
        }
        else {
            pre = ptr;//如果ptr不和n相等，让pre往后走
            ptr = ptr->next;//ptr向后遍历
        }
    }
}

最终效果

双链表的基本操作

初始化建表

typedef int ElemType;//将整型数据重命名为int
typedef int Status;//整型重命名为Status
 
//双链表的数据结构定义
typedef struct Dounode {
    ElemType data;               //数据域
    struct DouNode* head;        //前驱指针
    struct DouNode* next;        //后继指针
}DousList, * LinkList;// 结点指针
//双链表的创建
void CreateDouList(LinkList &L, int n)
{
    LinkList  ptr;
    int i;
    L = (LinkList)malloc(sizeof(DousList));    //为头结点申请空间
    L->next = NULL;
    L->head = NULL;
    L->data = n;//L->data记录结点的个数
    ptr = L;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        int value = 0;
        scanf("%d",&value);
        LinkList me = (LinkList)malloc(sizeof(DouNode));
        me->data = value;    //节点数据域
        me->next = NULL;
        me->head = NULL;
        ptr->next = me;     
        me->head = ptr;
        ptr = ptr->next;     //尾插法建表
    }
}

遍历双链表

//双链表的遍历
void DisPlayList(LinkList L)
{
    printf("当前链表数据为：\n");
    LinkList ptr= L->next;
    while (ptr)
    {
        printf("%d ",ptr->data);
        ptr = ptr->next;
    }
    printf("\n");
}

指定位置插入结点

void InsertNode(LinkList &L, int n, ElemType data)
{
    LinkList pre=NULL;
    LinkList ptr = L->next;
    LinkList me = (LinkList)malloc(sizeof(DouNode));
    me->head = NULL;
    me->next = NULL;
    me->data = data;
    if (n<1 || n>L->data)
    {
        printf("插入位置有误!");
        return ;
    }
    else if (n == 1)
    {
        ptr->head = me;
        me->next = ptr;
        L->next = me;
        me->head = L;
        L->data++;
    }
    else
    {
        for (int i = 1; i < n; i++)
        {
            pre = ptr;
            ptr = ptr->next;
        }
        ptr->head = me;
        me->next = ptr;
        pre->next = me;
        me->head = pre;
        L->data++;
    }
    
}

指定位置删除结点

Status DeleteNode(LinkList& L, int n, ElemType* v)
{
    LinkList ptr = L->next;
    if (n<1 || n>L->data)
    {
        printf("删除位置有误!");
        return -1;
    }
    else 
    {
        for (int i = 1; i < n; i++)
        {
            ptr = ptr->next;
        }
        v= &ptr->data;
        ptr->head->next = ptr->next;
        ptr->next->head = ptr->head;
       
 
    }
    L->data--;
    return *v;
}

查找结点位置

void FindNode(LinkList L, ElemType data)
{
    int i = 0;
    LinkList ptr = L;
    while (ptr) {
        i++;
        ptr=ptr->next;
        if (ptr->data == data) {
            printf("该元素在链表中的位置为：%d\n",i);
        }
    }
}

最终效果

结语

链表的操作看着复杂其实也不复杂，和数组的区别就是需要动态分配内存空间，然后遍历有点小复杂罢了，多加练习就好了。

以上就是C语言数据结构之单链表与双链表的增删改查操作实现的详细内容，更多关于C语言 单链表 双链表的资料请关注编程网其它相关文章！

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--结束END--

本文标题: C语言数据结构之单链表与双链表的增删改查操作实现

本文链接: https://www.lsjlt.com/news/153772.html(转载时请注明来源链接)

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