数据结构学习笔记，线性表链表小节

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小知识，大挑战！本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。

本文已参与「掘力星计划」，赢取创作大礼包，挑战创作激励金。

前言

今天在学校学习了线性表里面的链表，老师讲解很到位，让人通俗易懂，学习嘛，总是需要记笔记的，好记性不如烂笔头，今天小编就把学到的知识捋一遍，做一个学习笔记分享给大家。不喜勿喷。。。。哈哈哈

每天一遍，防止颓废

image.png

1.让我们了解一下链表

1.1 链表有单链表，双向链表，循环链表等等，不管什么链表都得会先创建链表，创建链表我们就得知道几个关键步骤。

graph TD
第一步创建结点 --> 第二步创建第二个结点-->第三步把第一步和第二步建立连接

1.大致步骤简单一点表达就是这样
2.要认识一些类型名:
  malloc(sizeof(类型))  分配所需的内存空间，并返回一个指向它的指针。
  例：(LinkList)malloc(sizeof(Node))
  
  typedef关键字，您可以使用它来为类型取一个新的名字
  例：typedef int ElemType
  
  struct 关键字用于创建结构体
  例：typedef struct Node
  {
    ElemType data;
    struct Node *next;
  }Node,*LinkList;
  free(void *ptr)  释放之前调用 calloc、malloc 或 realloc 所分配的内存空间
  认识这四个我们才能开始进行下一步

1.2 建立单链表

我们先用个图来理解一下： image.png

把他们的恋情我们当作一个链表，小红拉着小明的手，小明拉着小王的手，小王拉着小丽的手，小丽最后一个她又只喜欢自己，它们之间手牵手就是连接（可以理解为指针域），她自己的秘密就她这个结点的数据。用老师的图就行这样 image.png 他们之间的恋情就是单链表，非常通俗易懂吧。

1.3 那么我们开始用头插法来创建吧。

先来个图，再来个小故事。

image.png

头插法小故事：美丽漂亮的小丽被malloc生成了，她有个秘密：“我只喜欢自己”，有一天媒婆注意到了她，并记录她的家的位置，为她寻找一个喜欢她的人，这天malloc又生了小王，一个帅气的小伙，他的秘密是“我喜欢小丽”，熟悉的媒婆又找到他了，发现他喜欢的人刚好是自己刚刚记录的女孩，于是告诉了小伙，小伙就记住了小丽的家的位置，媒婆此时记录了小王家的位置把小丽的位置覆盖了，malloc心情好又生了一个，小明，小明是个男生，他的秘密是“我喜欢小王”，有一天媒婆见他眉清目秀，要给他介绍对象，发现他刚好喜欢自己刚刚记录的小王，媒婆知道他们的爱情是挡不住的，于是就把小王的地址给了小明，小明记住了小王的地址，并和他牵手，媒婆此时把小明的地址记住了，malloc不愧是个好人，又生了，虽然没有做到一胎生四个，但是它做到间接生四个了，就这样一个美丽大方，非常性感的小红和她的秘密：“我喜欢小明”诞生了，媒婆接到邀请，来给小红物色男朋友，媒婆发现她喜欢的刚好是自己记录的小明，于是把小明的地址告诉了小红，小红和小明顺利牵手，此时小红的地址被媒婆记住了。哈哈哈哈媒婆就是Head头结点，只要知道她记录的地址，就可以遍历她给人牵红线的经历了。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef struct Node {
    int  data;
    struct Node *next;
}link;
link * creatLink(int * arc, int length) {
    int i;
    //最初状态下，头指针 H 没有任何结点，所以，插入第一个元素，就相当于是创建结点 H
    link * H =(link*)malloc(sizeof(link));
    H->data = arc[0];
    H->next = NULL;//因为头插法第一个结点就是链表最后一个结点，所以
    //如果采用头插法插入超过 1 个元素，则可添加到第一个结点 H 之前
    for (i = 1; i<length; i++) {
        link * a = (link*)malloc(sizeof(link));
        a->data = arc[i];
        //插入元素时，首先将插入位置后的链表链接到新结点上
        a->next = H;
        //然后再链接头指针 H
        H = a;
    }
    return H;
}

//有头结点链表的头插法实现函数
link * HcreatLink(int * arc, int length) {
    int i;
    //创建头结点 H，其链表的头指针也是 H
    link * H = (link*)malloc(sizeof(link));
    H->data = 0;//有头结点的，我这里把H的data赋值了，其实一般都是用NULL，然后要遍历的话在赋值时直接赋值p = H->next;
    H->next = NULL;
    //采用头插法创建链表
    for (i = 0; i<length; i++) {
        link * a = (link*)malloc(sizeof(link));
        a->data = arc[i];
        //首先将插入位置之后的链表链接到新结点 a 上
        a->next = H->next;
        //将新结点 a 插入到头结点之后的位置
        H->next = a;
    }
    return H;
}

void display(link *p) { //链表的输出函数,遍历链表 
    while (p) {
        printf("%d ", p->data);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
}
int main() {
    int a[3] = { 1,2,3};
    //采用头插法创建无头结点链表
    link * H = creatLink(a, 3);
    display(H);
    //采用头插法创建有头结点链表
    link * head = HcreatLink(a, 3);
    display(head);
    //使用完毕后，释放即可
    free(H);
    free(head);
    return 0;
}

image.png

1.4 现在再试试尾插法插法来创建吧

尾插法和头插法区别不大，头插法是每次插入都在第一个，尾插法就是每次插入都在最后一个。 尾插法需要的


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef struct Node {
    int  data;
    struct Node *next;
}link;
link * creatLink(int * arc, int length) {
    int i;
    //最初状态下，头指针 H 没有任何结点，所以，插入第一个元素，就相当于是创建结点 H
    link * H =(link*)malloc(sizeof(link));
    H->data = arc[0];
    H->next = NULL;
    //如果采用头插法插入超过 1 个元素，则可添加到第一个结点 H 之前
    for (i = 1; i<length; i++) {
        link * a = (link*)malloc(sizeof(link));
        a->data = arc[i];
        //插入元素时，首先将插入位置后的链表链接到新结点上
        a->next = H;
        //然后再链接头指针 H
        H = a;
    }
    return H;
}
link * creattail(int * arc, int length) {//这里我们采用尾插法 ,来创建链表 
    int i;
    link * q ; //q用来标记上个结点的位置，然后q和下一个新建结点连接
    link * H =(link*)malloc(sizeof(link));//创建第一个结点 
    H->data = arc[0];
    H->next = NULL;
    q = H;	//q要记住第一个结点 
    for (i = 1; i<length; i++) {
        link * a = (link*)malloc(sizeof(link));//创建新结点 
        q->next = a;    //上个结点连接新建立的结点，从而产生每次新建结点在最后一个 
        a->data = arc[i]; //给新建立的结点赋值 
        a->next = NULL; //因为新建立的结点是最后一个，所以它的指针域是NULL 
        q = a;  //q 现在标记新建立的结点，作为最后一个结点，方便后面新建立的结点连接q 
    }
    return H;//返回第一个结点 
}
//有头结点链表的头插法实现函数
//link * HcreatLink(int * arc, int length) {
//    int i;
//    //创建头结点 H，其链表的头指针也是 H
//    link * H = (link*)malloc(sizeof(link));
//    H->data = 0;
//    H->next = NULL;
//    //采用头插法创建链表
//    for (i = 0; i<length; i++) {
//        link * a = (link*)malloc(sizeof(link));
//        a->data = arc[i];
//        //首先将插入位置之后的链表链接到新结点 a 上
//        a->next = H->next;
//        //将新结点 a 插入到头结点之后的位置
//        H->next = a;
//    }
//    return H;
//}

void display(link *p) { //链表的输出函数,遍历链表 
    while (p) {
        printf("%d ", p->data);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
}
int main() {
    int a[3] = { 1,2,3};
    //采用头插法创建无头结点链表
    link * H = creatLink(a, 3);
    display(H);
//    //采用头插法创建有头结点链表
//    link * head = HcreatLink(a, 3);
//    display(head);
    //采用尾插法 
    link * tail = creattail(a, 3);
    display(tail);
    //使用完毕后，释放即可
    free(H);
    free(tail);
    //free(head);
    return 0;
}

image.png

因为头插法每次插入在链表的前面，我们都是从第一个结点遍历，所以数组a的值就是一个倒序输出 而尾插法是每次插入在链表的后面，所以数组a的值是一个顺序输出。

1.5 插入结点和删除结点

我们先了解一下插入，先上个图，前面我们了解了小红他们的爱情故事，现在他们的爱情出现了问题，他们的和谐的生活，被一个女生给干扰了，他们之间有人出轨了。

image.png

小故事：媒婆每天给别人介绍对象，自己却孤苦伶仃，她于是对小明下手了，于是小明喜欢媒婆，小明就和媒婆牵手了，媒婆喜欢小王，所以媒婆和小王牵手了。（哈哈哈，小故事虽好不要当真，讲人话就是：我们要找到我们要插入上一个的位置，然后把上一个位置和我们要插入的结点连接，我们插入的结点连接下一个结点就完成了。） 话不多说上代码：

void insert(int arc,link *p) {//假设我们要插入4插入在arc的后面 
    link * a = (link*)malloc(sizeof(link));//创建要插入的结点 
    a->data = 4;  //插入的值4进行赋值 
    a->next = NULL;
    int i=1;
    while(p!=NULL&&i!=arc) 
    {
    	 i++;
    	 p = p->next;//向下遍历找到直到找到arc的值 
	}
    if(p==NULL)//没找到 
	{
		printf("没找到插入失败");
	 } 
	 else{//找到了 
	 	a->next =p->next;//我们要插入的结点的指针域要和当前结点指针域的下一个结点连接 
	 	p->next = a; //然后当前结点和我们插入结点连接 
	 }
	
}//调用这个函数就可以插入啦

效果就是这样啦：

image.png

1.5.1 删除结点

删除结点的思想就是找到要删除结点的位置，然后要提前标记要删除结点的上一个结点，上一个结点和当前下一个结点连接，然后释放当前结点从而实现删除。 上个图：

image.png 代码如下：


void delete1(int arc,link *p) {//假设我们要arc位置的结点 
    int i=1;
    link * q; //用来标记当前删除的结点的上一个结点 
    while(p!=NULL&&i!=arc) 
    {
    	 i++;
    	 q = p;//记住上一个结点 
    	 p = p->next;//向下遍历找到直到找到arc的值 
	}
    if(p==NULL)//没找到 
	{
		printf("没找到删除失败");
	 } 
	 else{//找到了 
	 	q ->next = p->next; //上一个结点连接下一个结点 
	 	free(p);//释放当前结点 
	 }
	
}

image.png

2.循环链表的创建

循环链表，顾名思义它是一个环，首尾连接，讲人话就是：最后一个尾结点指向头结点实现首尾相接，中间就是单链表。 上个图让大家了解一下：

image.png 循环链表小故事： 前面我们知道了红明王丽的唯美爱情故事，身在最后一个的小丽觉得自己有点孤单，于是她就追求小红，并和小红幸福的牵手了，他们之间的爱情，用一个词来形容就是四角恋，所以循环链表通俗的讲就是四角恋或者三角恋再或者就是多角恋。哈哈哈哈 话不多说来个小漩涡：

link * creatcycle (int * arc, int length) {//这里我们采用尾插法 ,来创建链表 
    int i;
    link * q ; //q用来标记上个结点的位置，然后q和下一个新建结点连接
    link * H =(link*)malloc(sizeof(link));//创建第一个结点 
    H->data = arc[0];
    H->next = NULL;
    q = H;	//q要记住第一个结点 
    for (i = 1; i<length; i++) {
        link * a = (link*)malloc(sizeof(link));//创建新结点 
        q->next = a;    //上个结点连接新建立的结点，从而产生每次新建结点在最后一个 
        a->data = arc[i]; //给新建立的结点赋值 
        a->next = NULL; //因为新建立的结点是最后一个，所以它的指针域是NULL 
        q = a;  //q 现在标记新建立的结点，作为最后一个结点，方便后面新建立的结点连接q  
    }
    q ->next = H; //最后一个结点指向头结点形成循环结点 这代码就是尾插法加这句话。
    return H;//返回第一个结点 
}


void displaycycle(link *p,int a) { // 因为是循环链表不管那个结点都可以遍历整个表，所要传遍历次数 a 
	int i=0;
    while (i<a) { 
    	i++;
        printf("%d ", p->data); 
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
}
{
int a[3] = { 1,2,3};
link * cycle = creatcycle(a, 3);
displaycycle(cycle,5);
//这个是main函数调用
}

效果展示：

image.png

总结：

这篇文章，是博主在学校前天课上的知识，博主进行了整理，分析，写一篇自己的学习笔记，方便自己往后复习，并分享给大家一起学习，如有错误，请及时指点，这篇文章只讲了单链表和循环链表，后面博主学习到的知识会及时更文，希望大家喜欢，不喜勿喷，创作不易，大家点赞，关注，评论，收藏。（另外博主讲的故事纯属虚构，如有冒犯，请多多包含）。 下一篇：# 数据结构专升本学习笔记，线性表链表(内卷篇)

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