一、线性表
线性表分为链式结构和顺序结构
1、存储方式
- 顺序存储结构是用一段连续存储单元一次存储线性表的数据元素
- 单链表是才有链式存储结构，用一组人员的存储单元存放线性表的元素
2、时间性能
查找的时间性能：
- 顺序列表：O(1)
- 单链表：O(n)
插入和删除的时间性能：
- 顺序存储需要平均移动一个表长一半的元素，所以时间复杂度是：O(n)，因为插入一个元素后，后面的元素都要向后移一位，所以时间复杂度是O(n)
- 单链表查找某位置后，插入和删除都为：O(1)，因为插入和删除是可以直接找到该位置，不需要遍历，所以时间复杂度是O(1)
空间性能：
- 顺序存储结构需要预先分配存储空间，分太大了浪费空间，分小了，会发生溢出
- 单链表不需要分配存储空间，只要有就可以分配，元素个数也不受限制
二、循环链表
定义宏：
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status;/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
typedef int ElemType;/* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
//定义结点
typedef struct Node{
ElemType data;
struct Node *next;
}Node;
typedef struct Node * LinkList;
1、创建
创建一个循环链表分两种情况：
- 1、第一次开始创建
- 2、已经创建，往里面新增数据
创建方式一：
- 先创建一个数据元素，让该元素的指针域指向自己
- 在插入元素时候会遍历整个链表找到末数据元素，然后让该末元素的指针域指向新的数据元素，再将新元素的指针域指向首元素
1. 判断是否第一次创建链表
YES->创建一个新结点,并使得新结点的next 指向自身; (*L)->next = (*L);
NO-> 找链表尾结点,将尾结点的next = 新结点. 新结点的next = (*L);
*/
Status CreateList(LinkList *L){
int item;
LinkList temp = NULL;
LinkList target = NULL;
printf("输入节点的值，输入0结束\n");
while(1)
{
scanf("%d",&item);
if(item==0) break;
//如果输入的链表是空。则创建一个新的节点，使其next指针指向自己 (*head)->next=*head;
if(*L==NULL)
{
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
if(!L)exit(0);
(*L)->data=item;
(*L)->next=*L;
}
else
{
//输入的链表不是空的，寻找链表的尾节点，使尾节点的next=新节点。新节点的next指向头节点
for (target = *L; target->next != *L; target = target->next);
temp=(LinkList)malloc(sizeof(Node));
if(!temp) return ERROR;
temp->data=item;
temp->next=*L; //新节点指向头节点
target->next=temp;//尾节点指向新节点
}
}
return OK;
}
创建方式二：
- 有一个临时变量用来保存每次新插入的元素，这样在新创建元素时候不用再遍历找末元素了
Status CreateList2(LinkList *L){
int item;
LinkList temp = NULL;
LinkList target = NULL;
LinkList r = NULL;
printf("请输入新的结点, 当输入0时结束!\n");
while (1) {
scanf("%d",&item);
if (item == 0) {
break;
}
//第一次创建
if(*L == NULL){
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
if(!*L) return ERROR;
(*L)->data = item;
(*L)->next = *L;
r = *L;
}else{
temp = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
if(!temp) return ERROR;
temp->data = item;
temp->next = *L;
r->next = temp;
r = temp;
}
}
return OK;
}
2、遍历
//4.2 遍历循环链表，循环链表的遍历最好用do while语句，因为头节点就有值
void show(LinkList p)
{
//如果链表是空
if(p == NULL){
printf("打印的链表为空!\n");
return;
}else{
LinkList temp;
temp = p;
do{
printf("%5d",temp->data);
temp = temp->next;
}while (temp != p);
printf("\n");
}
}
3、插入
第一种情况插在首元节点上
第二种情况插在其他节点上
//4.3 循环链表插入数据
Status ListInsert(LinkList *L, int place, int num){
LinkList temp ,target;
int i;
if (place == 1) {
//如果插入的位置为1,则属于插入首元结点,所以需要特殊处理
//1. 创建新结点temp,并判断是否创建成功,成功则赋值,否则返回ERROR;
//2. 找到链表最后的结点_尾结点,
//3. 让新结点的next 执行头结点.
//4. 尾结点的next 指向新的头结点;
//5. 让头指针指向temp(临时的新结点)
temp = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
if (temp == NULL) {
return ERROR;
}
temp->data = num;
for (target = *L; target->next != *L; target = target->next);
temp->next = *L;
target->next = temp;
*L = temp;
}else{
//如果插入的位置在其他位置;
//1. 创建新结点temp,并判断是否创建成功,成功则赋值,否则返回ERROR;
//2. 先找到插入的位置,如果超过链表长度,则自动插入队尾;
//3. 通过target找到要插入位置的前一个结点, 让target->next = temp;
//4. 插入结点的前驱指向新结点,新结点的next 指向target原来的next位置 ;
temp = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
if (temp == NULL) {
return ERROR;
}
temp->data = num;
for ( i = 1,target = *L; target->next != *L && i != place - 1; target = target->next,i++) ;
temp->next = target->next;
target->next = temp;
}
return OK;
}
4、删除
//4.4 循环链表删除元素
Status LinkListDelete(LinkList *L,int place){
LinkList temp,target;
int i;
//temp 指向链表首元结点
temp = *L;
if(temp == NULL) return ERROR;
if (place == 1) {
//①.如果删除到只剩下首元结点了,则直接将*L置空;
if((*L)->next == (*L)){
free(*L);
(*L) = NULL;
return OK;
}
//②.链表还有很多数据,但是删除的是首结点;
//1. 找到尾结点, 使得尾结点next 指向头结点的下一个结点 target->next = (*L)->next;
//2. 新结点做为头结点,则释放原来的头结点
for (target = *L; target->next != *L; target = target->next);
temp = *L;
*L = (*L)->next;
target->next = *L;
free(temp);
}else
{
//如果删除其他结点--其他结点
//1. 找到删除结点前一个结点target
//2. 使得target->next 指向下一个结点
//3. 释放需要删除的结点temp
for(i=1,target = *L;target->next != *L && i != place -1;target = target->next,i++) ;
temp = target->next;
target->next = temp->next;
free(temp);
}
return OK;
}
5、查询值位置
//4.5 循环链表查询值
int findValue(LinkList L,int value){
int i = 1;
LinkList p;
p = L;
//寻找链表中的结点 data == value
while (p->data != value && p->next != L) {
i++;
p = p->next;
}
//当尾结点指向头结点就会直接跳出循环,所以要额外增加一次判断尾结点的data == value;
if (p->next == L && p->data != value) {
return -1;
}
return i;
}
