我爱啃书--单链表的整表创建删除和优点(大话数据结构)

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前言

废话不多,数据结构必须学! 每天更新一章,一篇写不完的话会分成两篇来写~

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单链表的整表创建

顺序存储结构的创建,其实就是一个数组的初始化,即声明一个类型和大小的数组并赋值的过程。而单链表和顺序存储结构就不一样,它不像顺序存储结构这么集中,它可以很散,是一种动态结构。对于每个链表来说,它所占用空间的大小和位置是不需要预先分配划定的,可以根据系统的情况和实际的需求即时生成。

所以创建单链表的过程就是一个动态生成链表的过程。即从空表的初始状态起,依次建立各个元素结点,并逐个插入链表

单链表整表创建的算法思路:

1.声明一结点p和计数器变量i;

2.初始化一空链表L

3.让L的头结点的指针指向null,即建立一个带头结点的单链表

4.循环:

​ 生成一新结点赋值给p

​ 随机生成一数字赋值给p的数据域p-》data;

​ 将p插入到头结点与前一新结点之间

随机产生n个元素的值,建立带表头结点的单链线性表L(头插法)

void CreateListHead(LinkList *L,int n)
{
	LinkList p;
	int i;
	srand (time(0)) ;	/*初始化随机数种子*/
	*L = (LinkList) malloc (sizeof (Node));
	(*L) -> next = NULL;	/*先建立一个带头结点的单链表*/
	for(i=0; i<n; i++ )
    {
        P = (LinkList) malloc(sizeof (Node) );	/*生成新结点*/
		p->data = rand()%100+1;	/*随机生成100以内的数字*/
		p->next = (*L)->next;
		(*L)->next = p;	/*插入到表头*/
    }
}

在算法代码里,最长用的是插队的办法,就是始终让新结点在第一的位置。这种算法简称为头插法

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为什么新来的到第一的位置,每次把新结点都插在终端结点的后面,这种算法称之为尾插法

代码如下:

void CreateListTail(LinkList *L,int n)
{
    LinkList p,r;
    int i;
    srand(time(0));
    *L = (LinkList) malloc (sizeof(Node));  //L为整个线性表
    r = *L;     //*r 为指向尾部的结点;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        p = (Node *)malloc(sizeof(Node));   //生成新结点
        p->data = rand() % 100 +1;
        r->next = p;
        r = p;  //将当前结点的新结点定义为终端节点
    }
    r->next = NULL;
    
}

注意L与r的关系,L是指整个单链表,而r是指向尾结点的变量, r会随着循环不断地变化结点,而L则是随着循环增长为一个多结点的链表。

注意啊,r是一个变量!!!

值得注意的是r->next = p;的含义,其实就算将刚才的表尾终端结点r的指针指向新结点p

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那么r = p是什么意思???

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它的意思,就是本来r是在ai-1元素的结点,可现在它已经不是最后的结点了,现在最后的结点是ai,所以应该要让将p结点这个最后的结点赋值给r。此时r又是最终的尾节点了

单链表的整表删除

当我们不打算使用这个单链表时,我们需要把它销毁,其实也就是在内存中将它释放掉,以便于留出空间给其他程序或软件使用。

单链表整表删除的算法思路如下: 1.声明一结点p和q; 2.将第一个结点赋值给p; 3.循环

​ 将下一结点赋值给q; ​ 释放p; ​ 将q赋值给p。

初始条件:顺序线性表L已存在,操作结果:将L重置为空表

Status ClearList ( LinkList *L)
{
    LinkList p,q;
	p= (*L)->next;	/*p指向第一个结点(将第一个结点赋值给p)*/
	while (p)	/*没到表尾*/
    {
        q=p->next;	//将下一节点赋值给q
		free(p);	//释放p
		p=q;	//将q赋值给p
    }
	(*L)->next=NULL; /*头结点指针域为空*/
	return OK;
}

这个蛮好理解的!

其中q的作用,就是一个记录作用,p被释放了,但是谁得到了记录,以便于等当前结点释放后,把下一节点拿回来补充

单链表结构与顺序存储结构优缺点

1. 存储分配方式

顺序存储结构用一段连续的存储单元依次存储线性表的数据元素 单链表采用链式存储结构,用一组任意的存储单元存放线性表的元素

2.时间性能

●查找

●顺序存储结构0(1)
    
●单链表0(n)
    

●插入和删除

●顺序存储结构需要平均移动表长半的元素,时间为0(n)
    
●单链表在线出某位置的指针后,插入和删除时间仅为0(1)
    

3.空间性能

●顺序存储结构需要预分配存储空间,分大了,浪费,分小了易发生上溢

●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

​ **若线性表需要频繁查找,很少进行插入和删除操作时,宜采用顺序存储结构。**若需要频繁插入和删除时,宜采用单链表结构。比如说游戏开发中,对于用户注册的个人信息,除了注册时插入数据外,绝大多数情况都是读取,所以应该考虑用顺序存储结构。而游戏中的玩家的武器或者装备列表,随着玩家的游戏过程中,可能会随时增加或删除,此时再用顺序存储就不太合适了,单链表结构就可以大展拳脚。当然,这只是简单的类比,现实中的软件开发,要考虑的问题会复杂得多。

​ 当线性表中的元素个数变化较大或者根本不知道有多大时,最好用单链表结构,这样可以不需要考虑存储空间的大小问题。而如果事先知道线性表的大致长度,比如一年12个月,一周就是星期一至星期日共七天,这种用顺序存储结构效率会高很多。

​ 各有优缺点~