【C语言数据结构】线性表-链式存储-单链表

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代码实现

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//定义元素数据类型
#define ElemType int

//定义结点结构体
typedef struct LNode {
    //数据域，说白了就是存放当前节点的数据的。
    ElemType data;
    //指针域，就是存放这个节点指向的下一个节点的地址
    struct LNode *next;
} LNode, *LinkList;   //LinkList就是LNode的代指

//函数声明
bool Empty(LinkList L);

//初始化链表
void InitList(LinkList *L) {
    //给链表的开头的结点分配一个LNode结构体大小的内存空间
    *L = (LinkList) malloc(sizeof(LNode));
    //将后继结点设置为NULL，也就是现在只有这一个节点
    (*L)->next = NULL;
}

//头插法建立单链表
LinkList ListInsert_Head(LinkList *L) {
    InitList(L);
    ElemType Elem;
    printf("请输入要插入的元素数据(输入0结束):");
    scanf("%d", &Elem);
    while (Elem != 0) {
        //建立一个新的节点
        LinkList newNode = (LinkList) malloc(sizeof(LNode));
        newNode->data = Elem;
        newNode->next = (*L)->next;
        (*L)->next = newNode;
        scanf("%d", &Elem);
    }
    return *L;
}

//尾插法建立单链表
LinkList ListInsert_Tail(LinkList *L) {
    InitList(L);
    ElemType Elem;
    LNode *p,*r = (*L);
    printf("请输入要插入的元素(输入0结束):");
    scanf("%d", &Elem);
    while (Elem != 0) {
        p = (LinkList) malloc(sizeof(LNode));
        p->data = Elem;
        p->next = NULL;
        r->next = p;
        r = p;
        scanf("%d", &Elem);
    }
    return *L;
}

//求单链表表长
int Length(LinkList L) {
    //新建一个移动结点，负责遍历链表，因为有头结点，所以移动结点从头结点的下一个结点算起
    LNode *p = L->next;
    //定义int变量，用于统计链表长度
    int num = 0;

    while (p != NULL) {
        num++;
        p = p->next;
    }

    return num;
}

//按值查找操作
//int LocateElem(LinkList L, ElemType Elem) {
//    //定义移动指针，指向头结点的下一个位置
//    LNode *p = L->next;
//
//    //定义当前索引，初始值为1，因为头结点为0
//    int index = 1;
//
//    //如果当前节点数据不为要寻找的那个值，就继续循环
//    while (p != NULL && p->data != Elem) {
//        index++;
//        p = p->next;
//    }
//    if (p == NULL) {
//        return -1;
//    }
//    return index;
//}
/*------------------------上面写了个返回位置，其实应该返回结点----------------------------*/

//按值查找操作(返回结点)
LNode *LocateElem(LinkList L, ElemType Elem) {
    LNode *p = L->next;

    while (p != NULL && p->data != Elem) {
        p = p->next;
    }

    return p;
}

//按位查找操作(返回结点)
LNode *GetElem(LinkList L, int index) {
    LNode *p = L->next;
    if (index > Length(L)) {
        printf("索引超出链表长度！\n");
        return NULL;
    }

    //为什么要大于1呢，因为0是头结点。
    while (index > 1) {
        p = p->next;
        index--;
    }
    return p;
}

//插入操作
void ListInsert(LinkList *L, int index, ElemType Elem) {
    if (index > Length(*L)) {
        printf("索引超出链表长度！\n");
        return;
    }
    //建立临时移动结点
    LNode *p = (*L);
    //建立新节点
    LinkList new;
    InitList(&new);
    new->data = Elem;
    //先找到index位置的上一个节点
    while (index > 1) {
        p = p->next;
        index--;
    }
    //把插入位置的上一个节点的下一个节点赋值给新节点
    new->next = p->next;
    p->next = new;
}

//删除操作
void ListDelete(LinkList *L, int index) {
    if (index > Length(*L)) {
        printf("索引超出链表长度！\n");
        return;
    }

    //其实前面有索引判断了，这个判空好像没用
    if (Empty(*L)) {
        printf("删除失败，链表为空！\n");
        return;
    }

    LNode *p = (*L);
    //找到删除位置的上一个节点
    while (index > 1) {
        p = p->next;
        index--;
    }
    p->next = p->next->next;
}

//判空函数
bool Empty(LinkList L) {
    if (L == NULL || L->next == NULL) {
        return true;
    }
    return false;
}

//销毁单链表
void DestroyList(LinkList *L) {
    //定义移动结点
    LNode *p = (*L);

    while (p != NULL) {
        //定义一个地址信息保存p
        LNode *temp = p;
        p = p->next;
        free(temp);
    }

    //将头结点设置为空
    *L = NULL;

}

//打印链表数据
void PrintList(LinkList L) {
    if (Empty(L)) {
        printf("链表为空！\n");
        return;
    }
    //新建一个LNode结点结构体p，并将链头结点的后继设置为这个结点的后继
    LNode *p = L->next;
    printf("链表中的元素为：");
    //当下一个结点不为空的时候，一直打印
    while (p != NULL) {
        printf("%d ", p->data);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    //定义头结点
    LinkList head;

    //定义元素值
    ElemType Elem;

    //定义索引
    int index;

    //头插法建立链表
//    head = ListInsert_Head(&head);

    //尾插法建立链表
    head = ListInsert_Tail(&head);
    //打印链表
    PrintList(head);

    //输出链表长度
    printf("链表长度为:%d\n", Length(head));

    //查找指定元素值的对应值(搁这搁这呢)
    printf("请输入要查找的元素的值:");
    scanf("%d", &Elem);
    printf("值为%d的元素的值为%d\n", Elem, LocateElem(head, Elem)->data);

    //查找指定位置的对应值
    printf("请输入要查找的元素的位置:");
    scanf("%d", &index);
    printf("位置为%d的元素的值为%d\n", index, GetElem(head, index)->data);

    //插入元素
    printf("请输入要插入的元素的位置:");
    scanf("%d", &index);
    printf("请输入要插入的元素的值:");
    scanf("%d", &Elem);
    ListInsert(&head, index, Elem);
    printf("插入元素后的链表:\n");
    PrintList(head);

    //删除元素
    printf("请输入要删除的元素的位置:");
    scanf("%d", &index);
    ListDelete(&head, index);
    printf("删除元素后的链表:\n");
    PrintList(head);

    //销毁链表
    DestroyList(&head);
    printf("销毁后的链表:\n");
    PrintList(head);
}


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