数据结构单向循环链表，创建以及增删改查的实现

小钱努力学C2023-07-22 14:21

一、单向循环链表的描述

**循环链表：**是另一种形式的链式存储结构。其特点是表中最后一个结点的指针域指向头节点，整个链表形成一个环。

单向循环链表的操作和单链表操作基本一致，差别在于：当链表遍历时，判别当前指针p是否指向表尾结点的终止条件不同。在单链表中，判别条件一般为p!=NULL或p->next!=NULL,而单向循环链表的判别条件为p!=L或p->next!=L。

二、单向循环链表存储结构

cpp 复制代码 
typedef int ElemType;  //重定义数据域的数据类型
typedef struct LNode   //定义单链表存储结构
{
	ElemType data;     //结点的数据域
	struct LNode *next;//结点的指针域
}*LinkList;            //LinkList为指向结构体LNode的指针类型

三、单向循环链表的操作

3.1 循环链表创建

cpp 复制代码 
LinkList Request_space()  //在堆区申请一个结点空间
{
	LinkList node=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
	if(NULL==node)
		return NULL;
	node->data=0;
	node->next=node;
	return node;
}

3.2 循环链表遍历

cpp 复制代码 
int Output(LinkList L_list)  //实现输出
{
	if(NULL==L_list)
		return -1;
	LinkList p=L_list;
	do
	{
		printf("%d ",p->data);
		p=p->next;
	}while(p!=L_list);
	puts("");
	return 0;
}

3.3 循环链表头插

cpp 复制代码 
LinkList insert_head(LinkList L_list,ElemType value)  //实现头插
{
	LinkList node=Request_space();
	if(NULL==node)
		return L_list;  
	if(NULL==L_list)
	{
		L_list=node;
		node->data=value;
	}
	else
	{
		node->next=L_list->next;
		L_list->next=node;
		node->data=L_list->data;
		L_list->data=value;
	}
	return L_list;
}

3.4 循环链表尾插

cpp 复制代码 
LinkList insert_rear(LinkList L_list,ElemType value)  //实现尾插
{
	LinkList node=Request_space();
	node->data=value;
	if(NULL==L_list)
		L_list=node;
	else
	{
		LinkList rear=L_list;
		while(rear->next!=L_list)
			rear=rear->next;
		rear->next=node;
		node->next=L_list;
	}
	return L_list;
}

3.5 循环链表头删

cpp 复制代码 
LinkList delete_head(LinkList L_list)  //实现头删
{
	if(NULL==L_list)
		return NULL;
	if(L_list->next==L_list)
	{
		free(L_list);
		L_list=NULL;
	}
	else
	{
		LinkList p=L_list->next;
		L_list->data=p->data;
		L_list->next=p->next;
		free(p);
		p=NULL;
	}
	return L_list;
}

3.6 循环链表尾删

cpp 复制代码 
LinkList delete_rear(LinkList L_list)  //实现尾删
{
	if(NULL==L_list)
		return NULL;
	if(L_list->next==L_list)
	{
		free(L_list);
		L_list=NULL;
	}
	else
	{
		LinkList rear=L_list;
		while(rear->next->next!=L_list)
			rear=rear->next;
		free(rear->next);
		rear->next=L_list;
	}
	return L_list;
}

3.7 循环链表解决约瑟夫环问题

cpp 复制代码 
int Joseph_loop(LinkList L_list,int n,int m)  //单向循环链表实现约瑟夫环
{
	LinkList p=L_list;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		for(int j=0;j<m-2;j++)
		{
			p=p->next;
		}
		LinkList q=p->next;
		p->next=q->next;
		printf("%d ",q->data);
		free(q);
		q=NULL;
		p=p->next;
	}
	return 0;
}

四、多文件编辑实现单向循环链表操作

头文件 head.h

cpp 复制代码 
#ifndef __HEAD_H__
#define __HEAD_H__

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

typedef int ElemType;  //重定义数据域的数据类型
typedef struct LNode  //定义单链表存储结构
{
	ElemType data;
	struct LNode *next;
}*LinkList;

LinkList Request_space();  //在堆区申请一个结点空间
int Output(LinkList L_list);  //实现输出
LinkList insert_head(LinkList L_list,ElemType value);  //实现头插
LinkList insert_rear(LinkList L_list,ElemType value);  //实现尾插
LinkList delete_head(LinkList L_list);  //实现头删
LinkList delete_rear(LinkList L_list);  //实现尾删
int Joseph_loop(LinkList L_list,int n,int m);  //单向循环链表实现约瑟夫环

#endif

自定义函数 fun.c

cpp 复制代码 
#include "head.h"
LinkList Request_space()  //在堆区申请一个结点空间
{
	LinkList node=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
	if(NULL==node)
		return NULL;
	node->data=0;
	node->next=node;
	return node;
}
int Output(LinkList L_list)  //实现输出
{
	if(NULL==L_list)
		return -1;
	LinkList p=L_list;
	do
	{
		printf("%d ",p->data);
		p=p->next;
	}while(p!=L_list);
	puts("");
	return 0;
}
LinkList insert_head(LinkList L_list,ElemType value)  //实现头插
{
	LinkList node=Request_space();
	if(NULL==node)
		return L_list;  
	if(NULL==L_list)
	{
		L_list=node;
		node->data=value;
	}
	else
	{
		node->next=L_list->next;
		L_list->next=node;
		node->data=L_list->data;
		L_list->data=value;
	}
	return L_list;
}
LinkList insert_rear(LinkList L_list,ElemType value)  //实现尾插
{
	LinkList node=Request_space();
	node->data=value;
	if(NULL==L_list)
		L_list=node;
	else
	{
		LinkList rear=L_list;
		while(rear->next!=L_list)
			rear=rear->next;
		rear->next=node;
		node->next=L_list;
	}
	return L_list;
}
LinkList delete_head(LinkList L_list)  //实现头删
{
	if(NULL==L_list)
		return NULL;
	if(L_list->next==L_list)
	{
		free(L_list);
		L_list=NULL;
	}
	else
	{
		LinkList p=L_list->next;
		L_list->data=p->data;
		L_list->next=p->next;
		free(p);
		p=NULL;
	}
	return L_list;
}
LinkList delete_rear(LinkList L_list)  //实现尾删
{
	if(NULL==L_list)
		return NULL;
	if(L_list->next==L_list)
	{
		free(L_list);
		L_list=NULL;
	}
	else
	{
		LinkList rear=L_list;
		while(rear->next->next!=L_list)
			rear=rear->next;
		free(rear->next);
		rear->next=L_list;
	}
	return L_list;
}

int Joseph_loop(LinkList L_list,int n,int m)  //单向循环链表实现约瑟夫环
{
	LinkList p=L_list;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		for(int j=0;j<m-2;j++)
		{
			p=p->next;
		}
		LinkList q=p->next;
		p->next=q->next;
		printf("%d ",q->data);
		free(q);
		q=NULL;
		p=p->next;
	}
	return 0;
}

主函数 main.c

cpp 复制代码 
#include "head.h"
int main(int argc, const char *argv[])
{
	LinkList L_list=NULL;  //定义结点变量,注意定义时一定要指向NULL
	int n;            //定义循环输入次数
	ElemType value;   //定义数据域元素
	int seat;  //定义元素位置

	printf("please enter n:");
	scanf("%d",&n);
	
 	for(int i=0;i<n;i++)  //头插
	{
		printf("please enter a value:");
		scanf("%d",&value);
		L_list=insert_head(L_list,value);
	}
	
	for(int i=0;i<n;i++)  //尾插
	{	
		printf("please enter a value:");
		scanf("%d",&value);
		L_list=insert_rear(L_list,value);
	}
	L_list=delete_head(L_list);  //头删
	L_list=delete_rear(L_list);  //尾删
	Output(L_list);

	//约瑟夫环
	int m;
	printf("please enter the number of people:");
	scanf("%d",&n);
	printf("please enter the number you want to break:");
	scanf("%d",&m);
	for(int i=0;i<n;i++)  
	{	
		L_list=insert_rear(L_list,i+1);
	}
	Joseph_loop(L_list,n,m);

	return 0;
}
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