数据结构之不带头结点单链表和带头结点单链表相关操作实现（C语言）
2024-05-25 23:11:21
文章目录
- 单链表定义
- 不带头结点单链表
- 带头结点单链表
- 头结点和头指针的区分
- 带头结点单链表优点
单链表定义
线性表的链式存储又称单链表，它是指通过一组任意的存储单元来存储线性表中的数据元素。
不带头结点单链表
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
typedef int datatype;
typedef struct link_node
{datatype data;struct link_node *next;
} node,*linklist; //node*等价于linklist
bool emptylist(linklist L)
{if(L==NULL)return true;elsereturn false;
}
linklist init() //初始化单链表
{return NULL;
}
linklist creat1() //首插法
{node *head,*s;datatype x;head=NULL;printf("首插法创建单链表,为9999时结束,请输入数据:\n");scanf("%d",&x);while(x!=9999){s=(node*)malloc(sizeof(node));s->data=x;s->next=head;head=s;scanf("%d",&x);}return head;
}
linklist creat2() //尾插法
{node *head,*s,*r;datatype x;head=NULL;r=NULL;printf("尾插法创建单链表，为9999时结束，请输入数据:\n");scanf("%d",&x);while(x!=9999){s=(node*)malloc(sizeof(node));s->data=x;if(head==NULL)head=s;elser->next=s;r=s;scanf("%d",&x);}if(r)r->next=NULL;return head;
}
linklist insertlist(node *head,datatype x,int position) //在第i个节点插入x
{node *q,*p;p=head;int i=1;while(p&&i<position-1){p=p->next;i++;}if((p==NULL&&position!=1)||position<1){printf("插入位置错误!\n");}else{q=(node*)malloc(sizeof(node*));q->data=x;if(position==1){q->next=head;head=q;}else{q->next=p->next;p->next=q;}}return head;
}
linklist deletelist(node* head,int position) //删除第i个节点
{node *p,*q;p=head;if(emptylist(head)){printf("单链表为空,无法删除!\n");}else{int i=1;while(p&&i<position-1){p=p->next;i++;}if((p->next==NULL&&position!=1)||position<1){printf("删除位置错误!\n");}else{if(position==1){head=p->next;free(p);}else{q=p->next;p->next=q->next;free(q);}}}return head;
}
linklist getelem(node *head,int position) //查找第i个节点
{node *p;int i=1;p=head;if(position<1)return NULL;while(p&&i<position){p=p->next;i++;}return p;
}
void displaylist(node *head)
{node *p;p=head;if(emptylist(head))printf("单链表为空!\n");else{printf("单链表各节点元素为:");while(p){printf("%5d",p->data);p=p->next;}printf("\n");}
}
int main()
{linklist L;datatype x;int position;node *p;L=init();displaylist(L);L=creat1();displaylist(L);printf("请输入要插入节点的数据和位置:\n");scanf("%d%d",&x,&position);L=insertlist(L,x,position);displaylist(L);printf("请输入要删除节点的位置:\n");scanf("%d",&position);L=deletelist(L,position);displaylist(L);printf("请输入要查找节点的位置:\n");scanf("%d",&position);p=getelem(L,position);if(p==NULL)printf("第%d个节点不存在!\n",position);elseprintf("第%d个节点元素为:%d\n",position,p->data);displaylist(L);
}
带头结点单链表
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
typedef int datatype;
typedef struct link_node
{datatype data;struct link_node *next;
} node,*linklist; //node*等价于linklist
bool emptylist(linklist L) //判断单链表是否为空
{if(L->next==NULL)return true;elsereturn false;
}
linklist init() //初始化单链表
{node *head;head=(node*)malloc(sizeof(node));head->next=NULL;return head;
}
linklist creat1() //首插法
{node *head,*s;datatype x;head=(node*)malloc(sizeof(node));head->next=NULL;printf("首插法创建单链表,为9999时结束,请输入数据:\n");scanf("%d",&x);while(x!=9999){s=(node*)malloc(sizeof(node));s->data=x;s->next=head->next;head->next=s;scanf("%d",&x);}return head;
}
linklist creat2() //尾插法
{node *head,*s,*r;datatype x;r=(node*)malloc(sizeof(node));r->next=NULL;head=r;printf("尾插法创建单链表，为9999时结束，请输入数据:\n");scanf("%d",&x);while(x!=9999){s=(node*)malloc(sizeof(node));s->data=x;r->next=s;r=s;scanf("%d",&x);}if(r)r->next=NULL;return head;
}
linklist insertlist(node *head,datatype x,int position) //在第i个节点插入x
{node *q,*p;p=head;int i=0;while(p&&i<position-1){p=p->next;i++;}if((p==NULL&&position!=1)||position<1){printf("插入位置错误!\n");}else{q=(node*)malloc(sizeof(node*));q->data=x;q->next=p->next;p->next=q;}return head;
}
linklist deletelist(node* head,int position) //删除第i个节点
{node *p,*q;p=head;if(emptylist(head)){printf("单链表为空,无法删除!\n");}else{int i=0;while(p&&i<position-1){p=p->next;i++;}if((p->next==NULL&&position!=1)||position<1){printf("删除位置错误!\n");}else{q=p->next;p->next=q->next;free(q);}}return head;
}
linklist getelem(node *head,int position) //查找第i个节点
{node *p;int i=1;p=head->next;if(position<1)return NULL;while(p&&i<position){p=p->next;i++;}return p;
}
void displaylist(node *head)
{node *p;p=head->next;if(emptylist(head))printf("单链表为空!\n");else{printf("单链表各节点元素为:");while(p){printf("%5d",p->data);p=p->next;}printf("\n");}
}
int main()
{linklist L;datatype x;int position;node *p;L=init();displaylist(L);L=creat1();displaylist(L);printf("请输入要插入节点的数据和位置:\n");scanf("%d%d",&x,&position);L=insertlist(L,x,position);displaylist(L);printf("请输入要删除节点的位置:\n");scanf("%d",&position);L=deletelist(L,position);displaylist(L);printf("请输入要查找节点的位置:\n");scanf("%d",&position);p=getelem(L,position);if(p==NULL)printf("第%d个节点不存在!\n",position);elseprintf("第%d个节点元素为:%d\n",position,p->data);displaylist(L);
}
头结点和头指针的区分
不管带不带头结点，头指针都始终指向链表的第一个结点，而头结点是带头结点的单链表中的第一个结点，结点内通常不存储信息。
带头结点单链表优点
- 由于第一个数据节点的位置被存放在头结点的指针域中，因此在链表的第一个位置上的操作和在表的其他位置上的操作一致，无须进行特殊处理。
- 无论链表是否为空，其头指针都是指向头结点的非空指针（空表中头结点的指针域为空），因此空表和非空表的处理得到了统一。
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