前面留的一个问题,后文更跟新回答

单链表可以表示任意的线性关系，有些线性关系是循环的，既没有队尾元素。

将单链表中的终端结点指针端由空指针改为指向头结点，这时的单链表形成国恒一个环，改为循环链表。

插入与删除与单链表的原理甚至一模一样，工程CircleListPro，将单链表改成循环链表。

CircleList.h文件

ifndef _CIRCLELIST_H_#define _CIRCLELIST_H_typedef void CircleList;typedef struct _tag_CircleListNode CircleListNote;struct _tag_CircleListNode{  CircleListNode* next;  }CircleList* CircleList_Creat(int capacity);void CircleList_Destory(CircleList* list);void CircleList_Clear(CircleList* list);int CircleList_Length(CircleList* list);int CircleList_Insert(CircleList* list,CircleListNode* node,int pos);CircleListNode* CircleList_Get(CircleList* list,int pos);CircleListNode* CircleList_Delete(CircleList* list,int pos);#endif

CiecleList.c

#include #include #include "CircleList.h"#define AVAILABLE -1//空闲位置的宏//静态链表结构体定义typedef struct _tag_CircleList{  CircleListNode header;//链表头  int length;}TCircleList;  CircleList* CircleList_Create()//o(1){  TCircleList* ret = (TCircleList*)malloc(sizeof(TCircleList));    if(ret != NULL)//指针不为0时可以继续赋值操作    {      ret->length = 0;      ret->header.next = NULL;    }  return ret;}void CircleList_Destory(CircleList* list){  free(list);}void CircleList_Clear(CircleList* list) //o(1){  TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换    if(sList != NULL)//链表不为空是合法的，可以继续清空操作    {      sList->length = 0;      sList->header.next  = NULL;//第一个元素下标没有了    }}int CircleList_Length(CircleList* list)//o(1){  TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换   int ret = -1;//定义一个返回值  if(sList !=NULL)//链表不为空是合法的，可以继续清空操作    {    ret = sList->length;    }      return ret;}// 插入时，如果表头是空的指向NULL,元素是空的，进行单链表元素插入时，现将插入元素// 尾结点与NULL相连，再把插入元素数据与前结点相连，再把该节点next与自己相连，去除原来NULL,构成循环链表int CircleList_Insert(CircleList* list,CircleListNode* node,int pos)//o(n)n是插入元素的位置·{  TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换   int ret =(sList !=NULL)&& (pos >=0) && (node != NULL);//单链表方法完成判断  int i=0；   if(ret)//在数组中找空闲位置index  {  CircleListNode* current = (CircleListNode*)sList;    for(i = 0;(inext != NULL); i++)  {    current = current->next;  }    node->next = current->next;  current->next = node;    if(sList->length == 0)// 插入的元素是第一个，length的值为0  {    node->next =  node;// 新元素node的next指针指向自己  }    sList->length++ ;}return ret;}CircleListNode* CircleList_Get(CircleList* list,int pos)// o(n){TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换 CircleListNode* ret = NULL;//定义一个返回值int i = 0;if((sList != NULL) &&(0 <= pos)//链表不为空是合法的，长度正常,与单链表不同的是不需要pos  {    CircleListNode* current = (CircleListNode*)sList;      for(i=0;i  {    current = current->next;//第一个元素所在下标  }   ret = current->next;  }return ret;}//获取第pos个元素，将第pos个元素从链表里删除//特殊的删除第一个元素，除了将表头next移到第二个元素之外，还要将最后一个next移到第二个nextCircleListNode* CircleList_Delete(CircleList* list,int pos)//o(n){  TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换   CircleListNode* ret = NULL;//定义一个返回值  int i = 0;  if( (sList !=NULL) && (0 <= pos) )//链表不为空是合法的，长度正常  {    CircleListNode* current = (CircleListNode*)sList;    CircleListNode* first = sList->header.next;// 标记第一个元素    CircleListNode* last = (CircleListNode*)CircleList_Get(sList,sList->length - 1);    // 由get函数得到最后一个元素    for(i=0;i      {        current = current->next;//第一个元素所在下标      }    ret = current->next;    current->next = ret->next;        sList->length--;        if(first == ret)// 判断删除元素是否是原来表头，first指针与原来ret指针是否是同一个      {        sList->header.next = ret->next;// 将表头指向ret        last->next = ret->next;// 指针移动到原来的第二个元素      }            if(sList->length == 0)// 如果链表空了则前面操作没有意义      {        sList->header.next = NULL;// 复原      }  }  return ret;}

main.c

#include #include #include  "CircleList.h"//自己创建的文件，而不是系统文件用双引号struct Value{  CircleListNode header;// 定义域  int v;// 真正保存数据的域}int main(int argc,char *argv[]){  int i = 0;  CircleList*  list = CircleList_Create();    struct Value v1;  struct Value v2;  struct Value v3;  struct Value v4;  struct Value v5;  struct Value v6;  struct Value v7;  struct Value v8;    v1.v = 1 ;  v2.v = 2 ;  v3.v = 3 ;  v4.v = 4 ;  v5.v = 5 ;  v6.v = 6 ;  v7.v = 7 ;  v8.v = 8 ;  // 尾插法，插入到最后一个元素后面  CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V1, CircleList_Length(list));             CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V2, CircleList_Length(list));   CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V3, CircleList_Length(list));   CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V4, CircleList_Length(list));     CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V5,5);  CircleList_Delete(list,0);  // 证明是循环链表，删除第一个元素，循环两遍    for(i=0;i 2*CircleList_Length(    {      struct Value* pv = (struct Value*) CircleList_Get(list,i)      printf("%d\n",pv->v);    }    printf("\n");    while( CircleList_Length(list) > 0)// 循环链表还有元素从头开始删    {      struct Value* pv = (struct Value*) CircleList_Delete(list,0);      printf("%d\n",pv->v);    }   CircleList_Destory(list);     return 0;}

为了体现循环链表的威力，引入游标：在循环链表中定义一个“当前”指针，这个指针通常称为游标，可以通过这个游标来遍历链表中所有元素。

加了游标新操作CircleList.h文件

#ifndef _CIRCLELIST_H_#define _CIRCLELIST_H_typedef void CircleList;typedef struct _tag_CircleListNode CircleListNote;struct _tag_CircleListNode{  CircleListNode* next;  }CircleList* CircleList_Creat(int capacity);void CircleList_Destory(CircleList* list);void CircleList_Clear(CircleList* list);int CircleList_Length(CircleList* list);int CircleList_Insert(CircleList* list,CircleListNode* node,int pos);CircleListNode* CircleList_Get(CircleList* list,int pos);CircleListNode* CircleList_Delete(CircleList* list,int pos);// 加入游标新操作// 获取当前游标指向的数据元素，可以删除链表里某个数据元素，不需要先得到所要删除的数据下标CircleListNode* CircleList_DeleteNode(CircleList* list,CircleListNode* node);// 将游标重置指向链表中的第一个元素CircleListNode* CircleList_Resert(CircleList* list);// 将游标移动到链表的下一个数据元素CircleListNode* CircleList_Current(CircleList* list);// 直接删除链表中某个数据元素CircleListNode* CircleList_Next(CircleList* list);#endif

#include #include #include "CircleList.h"#define AVAILABLE -1//空闲位置的宏//静态链表结构体定义typedef struct _tag_CircleList{  CircleListNode header;//链表头  CircleListNode* sLidrer;// 定义游标  int length;}TCircleList;  CircleList* CircleList_Create()//o(1){  TCircleList* ret = (TCircleList*)malloc(sizeof(TCircleList));    if(ret != NULL)//指针不为0时可以继续赋值操作    {      ret->length = 0;      ret->header.next = NULL;      ret->slider  = NULL;// 在循环链表创建的时候，没有元素，游标定义为空    }  return ret;}void CircleList_Destory(CircleList* list){  free(list);}void CircleList_Clear(CircleList* list) //o(1){  TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换    if(sList != NULL)//链表不为空是合法的，可以继续清空操作    {      sList->length = 0;      sList->header.next  = NULL;//第一个元素下标没有了      sList->slider  = NULL;// 循环链表重置为复原状态。游标也重置为空    }}int CircleList_Length(CircleList* list)//o(1){  TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换   int ret = -1;//定义一个返回值  if(sList !=NULL)//链表不为空是合法的，可以继续清空操作    {    ret = sList->length;    }      return ret;}// 插入时，如果表头是空的指向NULL,元素是空的，进行单链表元素插入时，现将插入元素// 尾结点与NULL相连，再把插入元素数据与前结点相连，再把该节点next与自己相连，去除原来NULL,构成循环链表int CircleList_Insert(CircleList* list,CircleListNode* node,int pos)//o(n)n是插入元素的位置·{  TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换   int ret =(sList !=NULL)&& (pos >=0) && (node != NULL);//单链表方法完成判断  int i=0；   if(ret)//在数组中找空闲位置index  {    CircleListNode* current = (CircleListNode*)sList;    for(i = 0;(inext != NULL); i++)  {    current = current->next;  }    node->next = current->next;  current->next = node;    if(sList->length == 0)// 插入的元素是第一个，length的值为0  {    slider->slider = node;// 游标指向插入的第一个结点    node->next =  node;// 游标默认初始位置为0，新元素node的next指针指向自己      }    sList->length++ ;}return ret;}CircleListNode* CircleList_Get(CircleList* list,int pos)// o(n){  TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换   CircleListNode* ret = NULL;//定义一个返回值  int i = 0;    if((sList != NULL) &&(0 <= pos)//链表不为空是合法的，长度正常,与单链表不同的是不需要pos    {      CircleListNode* current = (CircleListNode*)sList;          for(i=0;i    {      current = current->next;//第一个元素所在下标    }       ret = current->next;    }  return ret;}//获取第pos个元素，将第pos个元素从链表里删除//特殊的删除第一个元素，除了将表头next移到第二个元素之外，还要将最后一个next移到第二个nextCircleListNode* CircleList_Delete(CircleList* list,int pos)//o(n){  TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换   CircleListNode* ret = NULL;//定义一个返回值  int i = 0;  if( (sList !=NULL) && (0 <= pos) )//链表不为空是合法的，长度正常  {    CircleListNode* current = (CircleListNode*)sList;    CircleListNode* first = sList->header.next;// 标记第一个元素    CircleListNode* last = (CircleListNode*)CircleList_Get(sList,sList->length - 1);    // 由get函数得到最后一个元素    for(i=0;i      {        current = current->next;//第一个元素所在下标      }    ret = current->next;    current->next = ret->next;        sList->length--;        if(first == ret)// 判断删除元素是否是原来表头，first指针与原来ret指针是否是同一个      {        sList->header.next = ret->next;// 将表头指向ret        last->next = ret->next;// 指针移动到原来的第二个元素      }      if(slider->slider == ret)// SLIDER指向的元素和要删除的元素指针一致      {        sList->slider = ret->next ;// slider指向ret的下一个元素      }      if(sList->length == 0)// 如果链表空了则前面操作没有意义      {        sList->header.next = NULL;// 复原        sList->slider = NULL;// 删除的元素刚好为链表最后一个元素，游标复原为空      }  }  return ret;}// 获取当前游标指向的数据元素，删除对应的CircleListNode* node这个元素o(n0CircleListNode* CircleList_DeleteNode(CircleList* list,CircleListNode* node){// 该做的检测正常做  TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换   CircleListNode* ret = NULL;//定义一个返回值  int i = 0;     if (sList != NULL)   {    CircleListNode* current = (CircleListNode*)sList;// 做移动，查找node在循环链表的逻辑位置       for(i=0;ilength;i++)      {          if(current->next == node)          {              ret =current->next;              break;          }            current = current->next；          }           if(ret != NULL )// 找不到，非法元素           {               circleList_Delete(sList,i);// i就是所找到的删除位置，调用delete删除即可           }     }  return ret;}CircleListNode* CircleList_Resert(CircleList* list)// o(1)将游标重置指向链表中的第一个元素{// 该做的检测正常做  TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换   CircleListNode* ret = NULL;//定义一个返回值    if(sList != NULL )  {     slist->slider = sList->header.next;// slider重置到第一个元素     ret = sList->slider ;// 返回判断重置是否成功   }   return ret;}CircleListNode* CircleList_Current(CircleList* list)//  o(1)将游标移动指向到链表中的下一个数据元素{// 该做的检测正常做  TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换   CircleListNode* ret = NULL;//定义一个返回值      if(sList != NULL )  {     ret = sList->slider ;   }   return ret;  }CircleListNode* CircleList_Next(CircleList* list)//  o(1)直接删除链表中的某个数据元素 {// 该做的检测正常做  TCircleList* sList = (TCircleList*)list;//用到了数据封装，所以强制类型转换   CircleListNode* ret = NULL;//定义一个返回值  // 当前游标指向下一个元素    if((sList != NULL ) && (sList->slider != NULL ))  {     ret = sList->slider ;// 在移动之前把当前值保存作为返回值返回     sList->slider = ret->next;// 真正移动   }   return ret;}

循环链表的应用：约瑟夫问题

n个人围成一个圆圈，首先从第一个人从1开始报数，报到第m个人，令其出列；然后再从下一个人继续报数，报到第m个人，再另其出列……如此下去，求其出列顺序。

main.c

#include #include #include  "CircleList.h"//自己创建的文件，而不是系统文件用双引号struct Value{  CircleListNode header;// 定义域  int v;// 真正保存数据的域}int main(int argc,char *argv[]){  int i = 0;  CircleList*  list = CircleList_Create();    struct Value v1;  struct Value v2;  struct Value v3;  struct Value v4;  struct Value v5;  struct Value v6;  struct Value v7;  struct Value v8;    v1.v = 1 ;  v2.v = 2 ;  v3.v = 3 ;  v4.v = 4 ;  v5.v = 5 ;  v6.v = 6 ;  v7.v = 7 ;  v8.v = 8 ;  // 尾插法，插入到最后一个元素后面  CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V1, CircleList_Length(list));             CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V2, CircleList_Length(list));   CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V3, CircleList_Length(list));   CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V4, CircleList_Length(list));     CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V5,5);  CircleList_Delete(list,0);  // 证明是循环链表，删除第一个元素，循环两遍    for(i=0;i 2*CircleList_Length(    {      struct Value* pv = (struct Value*) CircleList_Get(list,i)      printf("%d\n",pv->v);    }    printf("\n");    while( CircleList_Length(list) > 0)// 循环链表还有元素从头开始删    {      struct Value* pv = (struct Value*) CircleList_Delete(list,0);      printf("%d\n",pv->v);    }     printf("\n");       CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V1, CircleList_Length(list));             CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V2, CircleList_Length(list));   CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V3, CircleList_Length(list));   CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V4, CircleList_Length(list));   CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V5, CircleList_Length(list));             CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V6, CircleList_Length(list));   CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V7, CircleList_Length(list));   CircleList_Insert(list,( CircleListNode*)&V8, CircleList_Length(list));   for(i=0;i < CircleList_Length(list);i++)// 查看八个人是否在循环链表中    {        struct Value* pv = (struct Value*) CircleList_Next(list)        // 先将当前的返回再移动        printf("%d\n",pv->v);      }       printf("\n");       CircleList_Resert(list); // 重置游标       // 解决约瑟夫问题       while( CircleList_Length(list) > 0)// 当链表中没有元素的时候停止出列     {         struct Value* pv = NULL;         for(i = 1;i < 3;i++)         {             CircleList_Next (list);// 这里的移动用游标来移动，所以很高效         }        pv = (struct Value*) CircleList_Current(list);        printf("%d\n",pv->v);         CircleList_DeleteNode(list,(CircleListNode*) pv );     }   CircleList_Destory(list);     return 0;}

小结;

循环链表只是在单链表的基础上做了一个加强

循环链表完全可以代替单链表

循环链表的Next和Current操作可以高效的遍历链表中的每个元素