更新单链表

2026-10-31 04:14:52 +08:00 · 2021-04-18 23:47:07 +08:00
parent 5dc7cff126
commit 09f80d310c
3 changed files with 374 additions and 8 deletions
--- a/Code/link_list.h
+++ b/Code/link_list.h
@@ -158,4 +158,186 @@ int InsertPriorLinkNode(LinkNode* node, element_type elem) {
 	s->data = node->data;
 	node->data = elem;
 	return 0;
+}
+
+// 删除有头节点单链表元素
+int DeleteLinkListWithHead(LinkList list, int index, element_type *elem) {
+	if (index < 1) {
+		printf("DeleteLinkListWithHead:删除索引值过小！\n");
+		return 1;
+	}
+	// p指向当前扫描的结点
+	LinkNode* p;
+	// i表示当前指向的是第几个结点
+	int i = 0;
+	// 指向头结点
+	p = list;
+	while (p != NULL && i < index - 1) {
+		p = p->next;
+		i++;
+	}
+	if (p == NULL || p->next == NULL) {
+		printf("DeleteLinkListWithHead:删除索引值过大！\n");
+		return 1;
+	}
+	// q指向被删除的结点
+	LinkNode* q = p->next;
+	// 获取删除的元素数据
+	*elem = q->data;
+	// 将q结点从链表中断开
+	p->next = q->next;
+	free(q);
+	return 0;
+}
+
+// 删除无头节点单链表元素
+int DeleteLinkListWithHead(LinkList list, int index, element_type* elem) {
+	if (index < 0) {
+		printf("DeleteLinkListWithHead:删除索引值过小！\n");
+		return 1;
+	}
+	// p指向当前扫描的结点
+	LinkNode* p;
+	// i表示当前指向的是第几个结点
+	int i = 0;
+	// 指向头结点
+	p = list;
+	// 如果删除第一个第0号结点
+	if (index == 0) {
+		list = p->next;
+		free(p);
+		return 0;
+	}
+	while (p != NULL && i < index - 1) {
+		p = p->next;
+		i++;
+	}
+	if (p == NULL || p->next == NULL) {
+		printf("DeleteLinkListWithHead:删除索引值过大！\n");
+		return 1;
+	}
+	// q指向被删除的结点
+	LinkNode* q = p->next;
+	// 获取删除的元素数据
+	*elem = q->data;
+	// 将q结点从链表中断开
+	p->next = q->next;
+	free(q);
+	return 0;
+}
+
+// 删除单链表元素
+int DeleteLinkNode(LinkNode* node) {
+	if (node == NULL) {
+		printf("DeleteLinkNode:本结点是空结点无法删除！");
+		return 1;
+	}
+	// 如果该结点为最后一个结点，无法找到前驱结点，无法操作
+	if (node->next = NULL) {
+		printf("DeleteLinkNode:后继结点为空无法操作！");
+		return 1;
+	}
+	// 指向后继结点
+	LinkNode* p = node->next;
+	// 交换数据
+	node->data = p->data;
+	// 断开结点
+	node->next = p->next;
+	free(p);
+	return 0;
+}
+
+// 按位查找单链表元素
+element_type GetLinkListElement(LinkList list, int index) {
+	if (index < 0) {
+		printf("GetLinkListElement:查找索引值过小！\n");
+		return NULL;
+	}
+	// 定义一个结点指针p指向当前扫描到的结点
+	LinkNode* p;
+	// 定义一个变量i表示当前扫描到的结点的索引号
+	int i = 0;
+	// 将链表头结点指向p，为第0个结点
+	p = list;
+	// 循环遍历到达指定索引号的单链表的结点
+	// 条件是当前结点的下一个不为空且索引号到达，所到达的结点一定不是空结点
+	while (p->next != NULL && i < index) {
+		p = p->next;
+		i++;
+	}
+	// 如果查找索引大于当前扫描索引
+	if (i < index) {
+		printf("GetLinkListElement:查找索引值过大！\n");
+		return NULL;
+	}
+	return p->data;
+}
+
+// 按位查找单链表结点
+LinkNode* GetLinkListNode(LinkList list, int index) {
+	if (index < 0) {
+		printf("GetLinkListNode:查找索引值过小！\n");
+		return NULL;
+	}
+	// 定义一个结点指针p指向当前扫描到的结点
+	LinkNode* p;
+	// 定义一个变量i表示当前扫描到的结点的索引号
+	int i = 0;
+	// 将链表头结点指向p，为第0个结点
+	p = list;
+	// 循环遍历到达指定索引号的单链表的结点
+	// 条件是当前结点的下一个不为空且索引号到达，所到达的结点一定不是空结点
+	while (p->next != NULL && i < index) {
+		p = p->next;
+		i++;
+	}
+	// 如果查找索引大于当前扫描索引
+	if (i < index) {
+		printf("GetLinkListNode:查找索引值过大！\n");
+	}
+	// 如果索引值过大，其p也会指向最后一个NULL，所以返回值都是一样为NULL，不需要单独处理
+	return p;
+}
+
+
+// 按值查找单链表结点
+LinkNode* LocateLinkListNode(LinkList list, element_type elem) {
+	LinkNode* p = list;
+	while (p != NULL && p->data != elem) {
+		p = p->next;
+	}
+	return p;
+}
+
+// 求链表长度
+int GetLength(LinkList list) {
+	int len = 0;
+	LinkNode* p = list;
+	while (p->next != NULL) {
+		p = p->next;
+		len++;
+	}
+	return len;
+}
+
+// 后插建立带头节点单链表
+LinkList TailBuildLinkListWithHead(LinkList* list, int length) {
+	element_type elem;
+	list = (LinkList)malloc(sizeof(LinkNode));
+	// s指针为一个中间变量指针，r指针为尾指针（next指向最后一个元素）
+	LinkNode* s, * r = list;
+	int i = 0;
+	element_type x;
+	if (length < 1) {
+		printf("TailBuildLinkListWithHead:输入的单链表长度过小！");
+		return 1;
+	}
+	while (i < length) {
+		scanf("%d", &x);
+		s = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));
+		s->data = x;
+		r->next = s;
+		r = s;
+		i++;
+	}
 }
--- a/Code/sequence_list.h
+++ b/Code/sequence_list.h
@@ -172,25 +172,25 @@ int DeleteDynamicSequenceList(DynamicSequenceList* list, int index, element_type
    return 0;
 }

-// 按位获取静态顺序表元素
+// 按位查找静态顺序表元素
 element_type GetStaticSequenceListElement(StaticSequenceList list, int index) {
    if (index >= list.length || index < 0) {
        printf("GetStaticSequenceListElement:查找索引超过索引范围！\n");
-        return 1;
+        return NULL;
    }
    return list.data[index];
 }

-// 按位获取动态顺序表元素
+// 按位查找动态顺序表元素
 element_type GetDynamicSequenceListElement(DynamicSequenceList list, int index) {
    if (index >= list.length || index < 0) {
        printf("GetDynamicSequenceListElement:查找索引超过索引范围！\n");
-        return 1;
+        return NULL;
    }
    return list.data[index];
 }

-// 按值获取静态顺序表索引
+// 按值查找静态顺序表索引
 int LocateStaticSequenceListElement(StaticSequenceList list, element_type elem) {
    for (int i = 0; i < list.length; i++) {
        if (list.data[i] == elem) {
@@ -201,7 +201,7 @@ int LocateStaticSequenceListElement(StaticSequenceList list, element_type elem)
    return -1;
 }

-// 按值获取动态顺序表索引
+// 按值查找动态顺序表索引
 int LocateDynamicSequenceListElement(DynamicSequenceList list, element_type elem) {
    for (int i = 0; i < list.length; i++) {
        if (list.data[i] == elem) {
--- a/Data-Structrue/linear-list.md
+++ b/Data-Structrue/linear-list.md
@@ -243,7 +243,7 @@ int DeleteDynamicSequenceList(DynamicSequenceList* list, int index, element_type
 element_type GetStaticSequenceListElement(StaticSequenceList list, int index) {
    if (index >= list.length || index < 0) {
        printf("GetStaticSequenceListElement:查找索引超过静态顺序表索引范围！\n");
-        return 1;
+        return NULL;
    }
    return list.data[index];
 }
@@ -254,7 +254,7 @@ element_type GetStaticSequenceListElement(StaticSequenceList list, int index) {
 element_type GetDynamicSequenceListElement(DynamicSequenceList list, int index) {
    if (index >= list.length || index < 0) {
        printf("GetDynamicSequenceListElement:查找索引超过动态态顺序表索引范围！\n");
-        return 1;
+        return NULL;
    }
    return list.data[index];
 }
@@ -496,3 +496,187 @@ int InsertPriorLinkNode(LinkNode* node, element_type elem) {
    return 0;
 }
 ```
+
+#### 单链表删除
+
+基本的方式和插入类似，都是转移next结点。
+
+带头结点的也只能删除从1开始的结点，0的头结点不能删除。
+
+时间复杂度为$O(n)$。
+
+```c
+// 删除有头节点单链表元素
+int DeleteLinkListWithHead(LinkList list, int index, element_type *elem) {
+    if (index < 1) {
+    printf("DeleteLinkListWithHead:删除索引值过小！\n");
+    return 1;
+    }
+    // p指向当前扫描的结点
+    LinkNode* p;
+    // i表示当前指向的是第几个结点
+    int i = 0;
+    // 指向头结点
+    p = list;
+    while (p != NULL && i < index - 1) {
+    p = p->next;
+    i++;
+    }
+    if (p == NULL || p->next == NULL) {
+    printf("DeleteLinkListWithHead:删除索引值过大！\n");
+    return 1;
+    }
+    // q指向被删除的结点
+    LinkNode* q = p->next;
+    // 获取删除的元素数据
+    *elem = q->data;
+    // 将q结点从链表中断开
+    p->next = q->next;
+    free(q);
+    return 0;
+}
+```
+
+无头结点需要额外处理第一个结点
+
+```c
+// 删除无头节点单链表元素
+int DeleteLinkListWithHead(LinkList list, int index, element_type* elem) {
+    if (index < 0) {
+        printf("DeleteLinkListWithHead:删除索引值过小！\n");
+        return 1;
+    }
+    // p指向当前扫描的结点
+    LinkNode* p;
+    // i表示当前指向的是第几个结点
+    int i = 0;
+    // 指向头结点
+    p = list;
+    // 如果删除第一个第0号结点
+    if (index == 0) {
+        list = p->next;
+        free(p);
+        return 0;
+    }
+    while (p != NULL && i < index - 1) {
+        p = p->next;
+        i++;
+    }
+    if (p == NULL || p->next == NULL) {
+        printf("DeleteLinkListWithHead:删除索引值过大！\n");
+        return 1;
+    }
+    // q指向被删除的结点
+    LinkNode* q = p->next;
+    // 获取删除的元素数据
+    *elem = q->data;
+    // 将q结点从链表中断开
+    p->next = q->next;
+    free(q);
+    return 0;
+}
+```
+
+如果删除指定结点而不知道其前驱，也可以使用之前前插结点的方式，把该结点后继的结点的数据复制到本结点上，然后把后继结点删除，就相当于删除了本结点。时间复杂度为$O(1)$。
+
+```c
+// 删除单链表元素
+int DeleteLinkNode(LinkNode* node) {
+    if (node == NULL) {
+        printf("DeleteLinkNode:本结点是空结点无法删除！");
+        return 1;
+    }
+    // 如果该结点为最后一个结点，无法找到前驱结点，无法操作
+    if (node->next = NULL) {
+        printf("DeleteLinkNode:后继结点为空无法操作！");
+        return 1;
+    }
+    // 指向后继结点
+    LinkNode* p = node->next;
+    // 交换数据
+    node->data = p->data;
+    // 断开结点
+    node->next = p->next;
+    free(p);
+    return 0;
+}
+```
+
+所以单链表还是不算方便。
+
+#### 单链表查找
+
+按位查找时间复杂度为$O(n)$。
+
+```c
+// 按位查找单链表元素
+element_type GetLinkListElement(LinkList list, int index) {
+    if (index < 0) {
+        printf("GetLinkListElement:查找索引值过小！\n");
+        return NULL;
+    }
+    // 定义一个结点指针p指向当前扫描到的结点
+    LinkNode* p;
+    // 定义一个变量i表示当前扫描到的结点的索引号
+    int i = 0;
+    // 将链表头结点指向p，为第0个结点
+    p = list;
+    // 循环遍历到达指定索引号的单链表的结点
+    // 条件是当前结点的下一个不为空且索引号到达，所到达的结点一定不是空结点
+    while (p->next != NULL && i < index) {
+        p = p->next;
+        i++;
+    }
+    // 如果查找索引大于当前扫描索引
+    if (i < index) {
+        printf("GetLinkListElement:查找索引值过大！\n");
+        return NULL;
+    }
+    return p->data;
+}
+```
+
+```c
+// 按位查找单链表结点
+LinkNode* GetLinkListNode(LinkList list, int index) {
+    if (index < 0) {
+        printf("GetLinkListNode:查找索引值过小！\n");
+        return NULL;
+    }
+    // 定义一个结点指针p指向当前扫描到的结点
+    LinkNode* p;
+    // 定义一个变量i表示当前扫描到的结点的索引号
+    int i = 0;
+    // 将链表头结点指向p，为第0个结点
+    p = list;
+    // 循环遍历到达指定索引号的单链表的结点
+    // 条件是当前结点的下一个不为空且索引号到达，所到达的结点一定不是空结点
+    while (p->next != NULL && i < index) {
+        p = p->next;
+        i++;
+    }
+    // 如果查找索引大于当前扫描索引
+    if (i < index) {
+        printf("GetLinkListNode:查找索引值过大！\n");
+    }
+    // 如果索引值过大，其p也会指向最后一个NULL，所以返回值都是一样为NULL，不需要单独处理
+    return p;
+}
+```
+
+这样插入元素函数InsertLinkListWithHead只用`GetLinkListNode(list,i-1)`和`InsertNextLinkNode(p,elem)`两个函数完成。
+
+```c
+// 按值查找单链表结点
+LinkNode* LocateLinkListNode(LinkList list, element_type elem) {
+    LinkNode* p = list;
+    while (p != NULL && p->data != elem) {
+        p = p->next;
+    }
+    return p;
+}
+```
+
+#### 单链表建立
+
+可以使用尾插法建立单链表，从后面不断插入元素。