数据结构 顺序表与链表 6.16

lyx 弈心2025-06-18 20:56

前言

今天来到顺序表与链表。

顺序表与链表通过结构体实现。这里主要讲顺序表与链表的基本操作，以及链表功能的实现。

概述

1.数据结构：顺序表

2.数据结构：链表

3.链表相关功能函数。

1.顺序表

定义：

cpp 复制代码 
typedef struct seq_list

{

        int arr[max];

        int len;

}seq_list,*seq_p;

增：

细节见链表内容下方手写笔记

cpp 复制代码 
for(int i=S->len-1;i>=pos;--i)
{
    S->arr[i+1] = S->arr[i];
}
S->arr[pos] = data;
S->len++;            //先增后移

删：

cpp 复制代码 
S->len--;            //len--后打印不出，即已删除

2.链表

定义：

cpp 复制代码 
typedef struct node
{
    union
    {
        int data;
        int len;
    };
    struct node* next;
}node, *node_p;

增：

cpp 复制代码 
new->next = H->next;
H->next = new;            //先尾后首

删：

cpp 复制代码 
node_p p_delete = H->next;
H->next = p_delete->next;
free(p_delete);

手写笔记：

3.链表相关功能函数

代码如下：

1.makefile

cpp 复制代码 
EXE=01_seq_list
Objs=$(patsubst %.c,%.o,$(wildcard *.c))
CC=gcc
CFlags=-c -o

all:$(EXE)
$(EXE):$(Objs)
	$(CC) $^ -o $@
%.o:%.c
	$(CC) $^ $(CFlags) $@

#伪目标
.PHONY:clean
clean:
	rm $(EXE) $(Objs)

2.head.h

cpp 复制代码 
#ifndef _HEAD_H_
#define _HEAD_H_

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct node
{
    union
    {
        int data;
        int len;
    };
    struct node* next;
}node,*node_p;

//
void printlist(node_p H);//0
node_p creat_head_node();//1
node_p creat_node(int value);//2
int empty_link(node_p H);//3
void insert_head(node_p H,int value);//4
void insert_tail(node_p H,int value);//5
void show_link(node_p H);//6
void delete_head(node_p H);//7
void delete_tail(node_p H);//8
void insert_pos(node_p H,int pos,int value);//9
void delete_pos(node_p H,int pos);//10
int seek_pose(node_p H,int pos);//11
void change_val(node_p H, int value, int new);//12
void reversed(node_p H);//13

#endif

3.fun.c

cpp 复制代码 
#include "head.h"
//0
void printlist(node_p H)
{
    node_p p = H;
    if(p != NULL)
    {
        /*
        do 
        {
            printf("%d ", p->data);
            p = p->next;
        } while (p != NULL);
        */
        
        while(p != NULL)
        {
            printf("%d ", p->data);
            p = p->next;
        }
        
        printf("\n");
    }
}
//1、申请头结点
node_p creat_head_node()
{
    node_p H=(node_p)malloc(sizeof(node));
    H->next=NULL;
    H->len=0;
    return H;
}
//2、申请数据结点
node_p creat_node(int value)
{
    node_p new_node=(node_p)malloc(sizeof(node));
    if(new_node==NULL)
    {
        printf("申请空间失败。\n");
        return NULL;
    }
    new_node->data=value;
    new_node->next=NULL;
    return new_node;
}
//3、判空
int empty_link(node_p H)
{
    if(H==NULL)return -1;
    return H->next==NULL?1:0;
}
//4、头插
void insert_head(node_p H,int value)
{
    if(H==NULL)
    {
        printf("入参为空。\n");
        return;
    }
    else
    {
        //申请空间
        node_p new = creat_node(value);

        //链接：从后往前
        new->next = H->next;
        H->next = new;

        //链表长度发生改变
        ++H->len;
    }
}
//5、尾插
void insert_tail(node_p H,int value)
{
    if(H==NULL)
    {
        printf("入参为空。\n");
        return;
    }
    //else
    //接收指针
    node_p p=H;
    //找到尾节点
    while(p->next != NULL)
    {
        p = p->next;
    }

    //申请空间
    node_p new = creat_node(value);

    //链接：从后往前
    p->next = new;

    //链表长度发生改变
    ++H->len;
}
//6、输出列表
void show_link(node_p H)
{
    if(H==NULL)return;
    if(empty_link(H)){printf("空链表\n");return;}
    node_p p = H;
    p = p->next;
    if(p != NULL)
    {
        while(p != NULL)
        {
            printf("%d ", p->data);
            p = p->next;
        }
        
        printf("\n");
    }
}
//7、头删
void delete_head(node_p H)
{
    if(H==NULL)return;
    if(empty_link(H)){printf("空链表\n");return;}

    node_p p_delete = H->next;
    H->next = p_delete->next;

    free(p_delete);
    --H->len;
}
//8、尾删
void delete_tail(node_p H)
{
    if(H==NULL)return;
    if(empty_link(H)){printf("空链表\n");return;}

    node_p p = H;
    while(p->next->next != NULL)p = p->next;
    
    node_p p_delete = p->next;
    p->next = NULL;

    free(p_delete);
    --H->len;
}
//9、按位置插入
void insert_pos(node_p H,int pos,int value)
{
    if(H==NULL)return;

    //申请空间
    node_p new = creat_node(value);
    node_p p_pos = H;
    for(int i = 0; i<pos; ++i)
    {
        p_pos = p_pos->next;
        if(p_pos==NULL)
        {
            printf("输入有误。");
        }
    }

    //链接：从后往前
    new->next = p_pos->next;
    p_pos->next = new;

    //链表长度发生改变
    ++H->len;
}
//10、按位置删除
void delete_pos(node_p H,int pos)
{
    if(H==NULL)return;
    node_p p_pos = H;
    for(int i = 0; i<pos; ++i)
    {
        p_pos = p_pos -> next;
    }

    if(p_pos->next==NULL)
    {
        printf("位置不合理");
        return;
    }
    
    node_p p_delete = p_pos->next;
    p_pos->next = p_pos->next->next;

    free(p_delete);
    --H->len;
}
//11、按位置查找
int seek_pose(node_p H,int pos)
{
    if(H==NULL)return -1;
    if(empty_link(H)){printf("空链表\n");return -2;}
    H = H->next;    //跳过链表表头的计数结构体
    for(int i = 0; i<pos; ++i)
    {
        H = H->next;
    }
    return H->data;
}
//12、按值修改
void change_val(node_p H, int value, int new)
{
    if(H==NULL)return;
    if(empty_link(H)){printf("空链表\n");return;}
    for(int i = 0; i <= H->len-1; ++i)
    {
        H = H->next;
        if(H->data == value)
        {
            H->data = new;
            return;
        }
    }
}
//13、逆置
void reversed(node_p H)
{
    if(H==NULL)return;
    if(empty_link(H)){printf("空链表\n");return;}
    
    node_p prev = NULL;//防丢失用
    node_p p = H->next;  
    node_p next = NULL;//防丢失用
    
    while(p != NULL) 
    {
        //将下一个元素地址提取出来，存在next里
        next = p->next;

        //对该元素操作，把p存入p->next  
        p->next = prev;  
        prev = p; 
        
        //把p->next存入p
        p = next;        
    }
    
    //最后将最后一个元素的地址给链表表头
    H->next = prev;  
}

4.main.c

cpp 复制代码 
#include "head.h"

int main(int argc, const char *argv[])
{
    node_p H = creat_head_node();
    printf("判空?：");
    //printf("%d\n",empty_link(H));
    show_link(H);

    //头插9
    insert_head(H,9);
    printf("头插9：");
    show_link(H);

    //头插8
    insert_head(H,8);
    printf("头插8：");
    show_link(H);

    //尾插1
    insert_tail(H,1);
    printf("尾插1：");
    show_link(H);

    //尾插2
    insert_tail(H,2);
    printf("尾插2：");
    show_link(H);

    //头删
    delete_head(H);
    printf("头删 ：");
    show_link(H);

    //尾删
    delete_tail(H);
    printf("尾删 ：");
    show_link(H);

    //尾插2
    insert_tail(H,2);
    printf("尾插2：");
    show_link(H);

    //头插8
    insert_head(H,8);
    printf("头插8：");
    show_link(H);

    //位插入
    insert_pos(H,2,5);
    printf("插入5：");
    show_link(H);

    //位删除
    delete_pos(H,2);
    printf("位删 ：");
    show_link(H);

    //查找
    int num=seek_pose(H,1);
    printf("查找 ：");
    printf("%d\n",num);

    //按值修改
    change_val(H,9,5);
    printf("修改 ：");
    show_link(H);

    reversed(H);
    printf("逆置 ：");
    show_link(H);

    return 0;
}

结语

顺序表由于操作相对简单，就没有贴代码进行演示。

链表的操作难点在于需要通过指针进行访问，通过p->next进行自增，但其实底层逻辑与数组十分相似。最后的链表逆置逻辑上与数组不同，用的是一个头插的逻辑，但如果指针熟练，也可以通过与数组逆置一致的方式实现。

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