lyq1996的博客
dataStructure->LinkList
lyq1996
  2019-08-19 16:00:24   2019-08-19 16:00:24    2k 字  10 分钟  

数据结构之线性表

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typedef struct dataStruct
{
    elemType *LinkList;
    elemType *Stack;
    elemType *Queue;
    elemType *String;
    elemType *Array;
    elemType *Tree;
    elemType *Graph;
    elemType *Indexing;
    elemType *Sorting;
}* dataStructure;

线性表

线性表分为顺序表和链表,链表分为单链表、双链表、循环链表(单循环链表和双循环链表)。

顺序表

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typedef struct
{
    Elemtype *elem;    //数组
    int length;        //当前表的长度
    int listsize;      //表的数组容量
    int incrementsize; //表增容量
} SqList;

顺序表的存储单元是连续的，也就是在内存中，表的元素顺序摆放。过于简单了，随便康康定义就行了。

链表

在存储单元之中不连续，通过指针连接起来，像链条一样故称之为链表

单链表

每个Node包含data和pointer，data存放数据,pointer指向下一个节点

结构体定义

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typedef struct Node
{
    Elemtype data;     // data
    struct Node *next; // pointer
} LNode, *LinkList;

初始化

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LinkList createNode(int n)
{
    LinkList L1; //头节点,next指向null
    L1 = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
    L1->next = NULL;
    LinkList end; //尾节点,next也指向null
    end = L1;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        LinkList L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
        end->next = L;
        end = L;
    }
    end->next = NULL;
    return L1;
}

删除节点,要删除的节点的上一个节点的指针指向删除节点的下一个节点。in是删除节点的上一个节点，ptr是待删除节点，in->next = ptr->next

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void deleteNode(LinkList L1, int n) //删除节点
{
    LinkList ptr;
    ptr = L1;
    LinkList in;
    int i = 0;
    while (i < n && ptr != NULL)
    {
        in = ptr;
        ptr = ptr->next;
        i++;
    }
    if (ptr == NULL)
    {
        printf("Node does not exist.\n");
    }
    else
    {
        in->next = ptr->next;
        free(ptr);
    }
}

双链表

每个节点包含两个指针，一个指向next一个指向prior。
头节点：表中第一个节点。
表头指针：存放双链表中第一个节点的地址的指针。
开始节点：存放双链表的第一个元素的节点。（不是头节点，头节点data域是空的）
表尾节点：双链表中最后一个节点。
可以无头节点。

结构体定义

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typedef struct dNode
{
    elemType data; //int,win32-(2^15) ~ 2^15 - 1 1000000000000000 ~ 0111111111111111
    dNode *next;
    dNode *pre;
    
}douNode, * dpNode;

初始化

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dpNode nodeInit()
{
    dpNode L;
    L = (dpNode)malloc(sizeof(dpNode));
    if (!L)
    {
        exit(1);
    }
    L->pre = NULL;
    L->next = NULL;
    return L;
}

尾插赋值

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void createNode(dpNode L, int n) //尾插
{
    int i = 0;
    elemType d;
    dpNode end;
    end = L;
    while (i < n && end != NULL)
    {
        dpNode p = (dpNode)malloc(sizeof(dpNode));
        printf("data:");
        scanf("%d", &d);
        p->data = d;
        p->next = NULL;
        p->pre = end;
        end->next = p;
        end = p;
        i++;
    }
}

前插节点
将节点插入已有节点之前，不允许插入头节点之前及末尾节点之后(即从1开始)。

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void insertNode(dpNode L, int n)
{
    if (n < 1)
    {
        printf("invaild!\nn should not less than 1\n");
        return;
    }
    dpNode ptr = L;
    int i = 0;
    while (i < n && ptr)
    {
        ptr = ptr->next;
        i++;
    }
    if (ptr) //  n should not behind the end node
    {
        dpNode newNode;
        newNode = (dpNode)malloc(sizeof(dpNode));
        newNode->next = ptr;
        newNode->data = 9999;
        dpNode in = ptr->pre;
        in->next = newNode;
        newNode->pre = in;
        ptr->pre = newNode;
    }
}

删除节点，删除节点比插入节点略微简单,8允许删除头节点。 

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void deleteNode(dpNode L, int n)
{
    if (n < 1)
    {
        printf("invaild!\nshould not delete head node\n");
    }
    int i = 0;
    dpNode ptr = L;
    while (i < n && ptr)
    {
        ptr = ptr->next;
        i++;
    }
    if (!ptr)
    {
        return;
    }
    if (ptr->next) //not the end node
    {
        dpNode in = ptr->pre;
        dpNode ou = ptr->next;
        in->next = ou;
        ou->pre = in;
        free(ptr);
    }
    else //end node
    {
        dpNode in = ptr->pre;
        in->next = NULL;
        free(ptr);
    }
}

销毁双链表，最简单的，遍历然后free即可。 

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void destoryNode(dpNode L)
{
    dpNode ptr = L;
    dpNode in;
    int i = 0;
    while(ptr != NULL)
    {
        printf("current pointer: %d\n",i);
        i++;
        in = ptr;
        ptr = ptr -> next;
        free(in);
    }
}

双向循环链表

循环列表分为单向和双向，以双向为例。
循环指的是，头节点的前指针指向end node，end node前一节点指向head node。

初始化

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/*Head node init*/
cListPtr listInit()
{
    cListPtr head;
    head = (cListPtr)malloc(sizeof(cListPtr));
    if (!head)
    {
        exit(1);
    }
    head -> next = head;
    head -> pre = head;
}

建立node
只要记得处理好end node和head node的指针域即可

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void createNode(cListPtr head, int n)
{
    cListPtr ptr = head;
    int i = 0;
    while (i < n)
    {
        cListPtr node = (cListPtr)malloc(sizeof(cListPtr));
        cout << "input data:" << endl;
        cin >> node->data;
        ptr->next = node;
        node->pre = ptr;
        ptr = node;
        i++;
    }
    ptr->next = head;
    head->pre = ptr;
}

插入节点
与上面单向链表不同，这次在指定node的后面插入新的node，超过最大node数就在最后加上新节点

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/*insert new node behind of the n node*/
void insertNode(cListPtr head, int n)
{
    cListPtr ptr = head;
    if (n < 0)
    {
        cout << "invaild" << endl;
        return;
    }
    int i = 0;
    while (i < n && ptr->next != head)  //if delete ptr->next != head, it will loop insertion.
    {
        ptr = ptr->next;
        i++;
    }
    cListPtr newNode = (cListPtr)malloc(sizeof(cListPtr));
    newNode->data = 99999;
    newNode->pre = ptr;
    newNode->next = ptr->next;
    ptr->next->pre = newNode;
    ptr->next = newNode;
}

删除节点
so easy，做一个限制不允许删除头节点。

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void deleteNode(cListPtr head, int n)
{
    cListPtr ptr = head;
    if (n < 1)
    {
        cout << "invaild" << endl;
        return;
    }
    int i = 0;
    while (i < n && ptr->next != head)
    {
        ptr = ptr->next;
        i++;
    }
    ptr->pre->next = ptr->next;
    ptr->next->pre = ptr->pre;
    free(ptr);
}

销毁列表
头节点最后销毁。 

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void destoryList(cListPtr head)
{
    cListPtr ptr = head;
    cListPtr in;
    ptr = ptr->next;
    while (ptr!= head)
    {
        in = ptr;
        ptr = ptr->next;
        free(in);
    }
    free(head);
}

输出链表长度
遍历即可

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int lenList(cListPtr head)
{
    int i = 1;
    cListPtr ptr = head;
    while(ptr->next != head)
    {
        ptr = ptr->next;
        i++;
    }
    return i;
}

FULL debug code

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#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
using namespace std;
#define elemType int

typedef struct CLinkedList
{
    elemType data;
    CLinkedList *next;
    CLinkedList *pre;
} cList, *cListPtr;

/*Head node init*/
cListPtr listInit()
{
    cListPtr head;
    head = (cListPtr)malloc(sizeof(cListPtr));
    if (!head)
    {
        exit(1);
    }
    head->next = head;
    head->pre = head;
    return head;
}

void createNode(cListPtr head, int n)
{
    cListPtr ptr = head;
    int i = 0;
    while (i < n)
    {
        cListPtr node = (cListPtr)malloc(sizeof(cListPtr));
        cout << "input data:" << endl;
        cin >> node->data;
        ptr->next = node;
        node->pre = ptr;
        ptr = node;
        i++;
    }
    ptr->next = head;
    head->pre = ptr;
}

/*insert new node behind of the n node*/
void insertNode(cListPtr head, int n)
{
    cListPtr ptr = head;
    if (n < 0)
    {
        cout << "invaild" << endl;
        return;
    }
    int i = 0;
    while (i < n && ptr->next != head) //if delete ptr->next != head, it will loop insertion.
    {
        ptr = ptr->next;
        i++;
    }
    cListPtr newNode = (cListPtr)malloc(sizeof(cListPtr));
    newNode->data = 99999;
    newNode->pre = ptr;
    newNode->next = ptr->next;
    ptr->next->pre = newNode;
    ptr->next = newNode;
}

void deleteNode(cListPtr head, int n)
{
    cListPtr ptr = head;
    if (n < 1)
    {
        cout << "invaild" << endl;
        return;
    }
    int i = 0;
    while (i < n && ptr->next != head) //if greater than max, delete the end node.
    {
        ptr = ptr->next;
        i++;
    }
    ptr->pre->next = ptr->next;
    ptr->next->pre = ptr->pre;
    free(ptr);
}

void destoryList(cListPtr head)
{
    cListPtr ptr = head;
    cListPtr in;
    ptr = ptr->next;
    while (ptr != head)
    {
        in = ptr;
        ptr = ptr->next;
        free(in);
    }
    free(head);
}

int lenList(cListPtr head)
{
    int i = 1;
    cListPtr ptr = head;
    while(ptr->next != head)
    {
        ptr = ptr->next;
        i++;
    }
    return i;
}

int main()
{
    cListPtr h = listInit();
    int num;
    int index;
    cout << "How many node do u want?" << endl;
    cin >> num;
    createNode(h, num);

    num = lenList(h);
    cout << "current length of list:" << num << endl;
    cListPtr ptr = h;
    for (int i = 1; i < num; i++)
    {
        ptr = ptr->next;
        cout << ptr->data << endl;
    }

    cout << "insert behind which node?" << endl;
    cin >> index;
    insertNode(h, index);

    num = lenList(h);
    cout << "current length of list:" << num << endl;
    ptr = h;
    for (int i = 1; i < num; i++)
    {
        ptr = ptr->next;
        cout << ptr->data << endl;
    }

    cout << "delete which node?" << endl;
    cin >> index;
    deleteNode(h, index);

    num = lenList(h);
    cout << "current length of list:" << num << endl;    
    ptr = h;
    for (int i = 1; i < num; i++)
    {
        ptr = ptr->next;
        cout << ptr->data << endl;
    }
    destoryList(h);
}

总结

表在一定程度上，充当的是一个变长数组的作用，不像数组在定义之后不可扩充，还是很简单和很方便的。

dataStructure->LinkList
2019/08/19/linklist/
作者
lyq1996
发布于
2019-08-19 16:00
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  1. 1. 数据结构之线性表
    1. 1.1. 线性表
      1. 1.1.1. 顺序表
      2. 1.1.2. 链表
        1. 1.1.2.1. 单链表
      3. 1.1.3. 双链表
      4. 1.1.4. 双向循环链表
    2. 1.2. 总结
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  1. 1. 数据结构之线性表
    1. 1.1. 线性表
      1. 1.1.1. 顺序表
      2. 1.1.2. 链表
        1. 1.1.2.1. 单链表
      3. 1.1.3. 双链表
      4. 1.1.4. 双向循环链表
    2. 1.2. 总结