数据结构——单向链表实现及循环链表

一.单向链表（带头节点）的任意位置插入，代码实现

定义链表的节点和表头

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//定义节点（链表的核心）
typedef int Element;
typedef struct list_node{
     Element value;
     struct list_node *next;
}ListNode;


//链表的表头
typedef struct{
    ListNode head;
    int len;
}LinkList;

2.创建链表及初始化

cpp 复制代码

#include<stdlib.h> //申请堆空间要用到的头文件
LinkList *createLinkList(){
    LinkList *linklist=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList)); //申请堆空间
    if(linklist==NULL){
       return NULL; //如果空，则返回NULL，停止执行下面的指令
    }
    //初始化
    linklist->len=0;
    linklist->head.value=1;  //可以根据具体的情况来修改这个值
    linklist->head.next=NULL;

3.插入元素

cpp 复制代码

/*
步骤：
1.在指定位置上插入元素，先判断pose的合法性，遍历中发现达不到pos位置，返回NULL
2.在pos位置上插入，就要找到pos-1的位置
3. pos=1 逻辑的位置上插入，就定义cnt=0就是头节点
4. pos的取值范围是[1......
*/

//不推荐这个方法，实际工作中链表的插入，推荐头插法，而不是任意位置插入
int insertLinkList(LinkList *linklist,int pos,Element e){
    int cnt=0;
    ListNode *node=&linklist->head; //node是辅助指针

    if(pos<1||pos>linklist->len+1){  //判断pos范围
       printf("insert pos invalid!\n");
       return -1;  //结束程序
     }

// 找到pos-1的位置
while(node&&cnt<-1){
    node=node->next;
    ++cnt;
   }

//node==null和pos的位置正好找到

if(node==NULL){ 
   printf("insert pos bigger than link len!\n");
   return -1;
 }

//这里的node指向待插入节点的前一个节点
LinkNode *newNode=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));
if(newNode==NULL){
   return -1;
  }
  newNode->value=0;
  newNode->next=node->next;
  node->next=newNode;
  ++linkList->len;
return 0;
}

4.显示链表

cpp 复制代码

void showLinkList(LinkList *linklist){
   ListNode *node=linkList->head.next;
   while(node){
  //每个节点要做的事情
    printf("%d\t",node->value);
     node=node->next;
    }
   printf("\n");
}


//带头节点的单向链表测试案例

void test01(){
    LinkList *linklist=createLinkList();
     if(linklist==NULL){
        return -1;
      }
      for(int i=0;i<5;++i){
      //头插法 倒序
       insertLinkList(linklist,1,i+100);
       }
     showLinkList(linklist);

     releaseLinkList(linklist);
 }

int main(){
    test01();
    return 0;
}

二、链表倒序的方法

每个节点，进行头插法的遍历
栈

三、删除

cpp 复制代码

int deleteLinkList(LinkList *linklist,Element e){
    //1.找到e的前一个节点
    ListNode *node=&linklist->head;
    while(node->next && (node->next->value!=e)){
       node=node->next;
    }
    if(node->next==NULL){
      printf("Not find element!\n");
      return -1;
      }
     //2.采用备份思想，实现链式删除
     ListNode *tmp=node->next;
     node->next=tmp->next;
     free(tmp);
     --linklist->len;

四、释放

cpp 复制代码

void releaseLinkList(LinkList *linklist){
     if(linklist){
        ListNode *node=&linklist->head;
        while(node->next){
          ListNode *tmp=node->next;
          node->next=tmp->next;
          free(tmp);
          --LinkList;
           }
     printf("LinkList have %d node!\n",linklist->len);
     free(linklist); //释放头节点
       }
 }

五、面试题（链表倒序）

1.先画图

2.代码部分

cpp 复制代码

//第一种方法
void reverseLinkList(LinkList *linkList){
     ListNode *node=linklist->head.next;  //大哥
     Listnode *tmp;  // 小弟
     linklist->head.next=NULL;


     while(node){
           tmp=node;
           node=node->next;
           tmp->next=linklist->head.next;
           linklist->head.next=tmp;
     }
  //第二种方法
     while(node){
         tmp=node->next;
         node->next=linklist->head.next;
         linklist->head.next=node;
         node=tmp;
     }

六、循环链表

1.遍历

cpp 复制代码

while(node!=&head){
  node=node->next;
 }

2.单向循环链表：频繁进行头插和尾插

双向循环链表：需要倒数第几个元素时用