学习数据结构第一弹 线性表(5)

作者: Richie_ll | 来源:发表于2016-07-11 15:33 被阅读155次

    循环链表与双向链表

    循环链表:

    循环链表也是一种线性表的链式存储结构,其实他和单链表很像,其特点是它是一个环,也就是指单链表的最后一个结点的指针域不为空,而是指向头结点或是第一个结点,这样整个链表就形成了一个环。循环链表一般可以分为单循环链表和多循环链表,多循环链表也就是将表中的结点链在多个环上。

    这种方式在单向和双向链表中皆可实现,其转换方法是,选择从任一结点开始沿着列表的任一方向直到返回开始的结点。

    除此之外,还有一种模拟的循环链表,就是在访问最后一结点之后的时候,手工跳转到第一个结点,访问第一个结点之前的结点也一样。通过这样的方式也可以实现循环链表的功能,在直接运用循环链表比较麻烦或者可能会出现问题的时候可以用。

    循环链表的操作:

    下面主要讲单循环链表,单循环链表的操作和单链表的操作没什么区别,只是循环结束的条件判断不再是判断指针p或p->next是否为空,而是判断他们是否等于头结点。

    有时候,循环链表中会设置一个指向表尾的尾指针,这样对某些操作会很方便

    代码实现

    其实绝大部分操作和单链表都很相像,这里就不在描述,下面可以讲讲
    两个单循环链表的合并操作

    /*
    假设现在有两个单循环链表AB,将其合并的思路如下
    A B分别为单循环链表的尾指针
    q = B->next;            //q指向B的头结点
    B->next = A->next;      //B的指针指向A的头结点
    A->next = q->next;      //A的尾指针指向B的第一个结点,即B链接到A上
    A = B;                  //A指向B,作为合并后链表的尾指针
    free(q);                //释放B的头结点
                                                            */
    LinkList ConnectList(LinkList headA,LinkList headB)
    {
        Node *p;
        Node *tailA,*tailB;
        tailA = headA->next;
        tailB = headB->next;
        //分别找到两个链表的尾结点
        while(tailA->next != headA)     
            tailA = tailA->next;
        while(tailB->next != headB)
            tailB = tailB->next;
        
        p = tailB->next;
        tailB->next = tailA->next;
        tailA->next = p->next;
        tailA = tailB;
        free(p);
        return headA;
    }   
    
    

    双向链表:

    在单链表中,访问任一结点,如果访问的是后继结点,直接通过后继指针就可以轻松完成此操作(O(1)),如果是访问其前驱结点,就必须从表头结点顺链查找,其实时间复杂度为O(n),显然这样十分不方便,但如果加多一个指针域呢,这样无论是前驱结点还是后继结点访问起来就比较容易了,这种链表就是双向链表。

    双向联表的描述:

    typedef struct dualnode
    {
        ElemType data;
        struct dualnode *prior;         //指向前驱结点的指针域
        struct dualnode *next;          //指向后继结点的指针域
    }DNode;
    typedef DNode* DLinkList;   
    

    对于带有头结点的双向链表来说,其头结点的prior域为NULL,尾结点的next域为NULL,所以如果是一个空的双向链表的话,两个指针域都为空。

    双向链表转化为循环链表时,双向循环链表的头结点的前驱指针prior指向表尾结点,尾结点的后继指针指向头结点,所以对于一个空的双向循环链表,头结点的两个指针均指向自身。

    双向链表的基本操作:

    对于一些向计算表长,获取元素位置和获取元素等只涉及一个方向的指针的操作,与单链表的操作相同。但是对于插入删除操作来说比起单链表就有较大的差异。

    //插入操作
    Status ListInsert(DLinkList l,int i,ElemType e)
    {
        int k = 1;
        DNode *p,*s;
        p = l->next;
        while(p->next && k<i)
        {
            k++;
            p  = p->next;
        }
        if(k>i || !p)                     //插入位置无效
            return ERROR;
        s = (DNode*)malloc(sizeof(DNode));//为新结点开辟空间
        s->data = e;
        s->prior = p->prior;              //新结点的前驱指针指向p的前驱结点
        p->prior->next = s;               //p的前驱结点的后继指针指向新结点
        s->next = p;                      //新结点的后继指针指向p
        p->prior = s;                     //p的前驱指针指向s
        return OK;
    }
    //删除操作
    Status DeleteList(DLinkList l,int i,ElemType *e)
    {
        int k = 1;
        DNode *p;
        p = l->next;
        while(p->next && k<i)
        {
            p = p->next;
            k++;
        }
        if(!p || k>i)                   //删除位置无效
            return ERROR;
        *e = p->data;
        p->prior->next = p->next;       //将P的前驱结点的后继指针指向p的后继结点
        p->next->prior = p->prior;      //将p的后继结点的前驱指针指向p的前驱结点
        free(p);                        //释放结点p
        return OK;
    }
    

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