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数据结构与算法-单向循环链表

数据结构与算法-单向循环链表

作者: 卡布奇诺_95d2 | 来源:发表于2020-04-03 10:18 被阅读0次

    循环链表:将单链表中终端结点的指针域由空改成指向头结点,就使整个单链表形成一个环,这种头尾相接的单链表称为单循环链表。

    循环链表-空表

    image

    在空表中,只有头结点,故头结点的指针域指向本身。

    *L = (*LinkList)malloc(sizeof(Note));
    (*L)->data = item;
    (*L)->next = *L;
    

    循环链表-非空表

    image

    在非空表中,尾结点的指针域指向首元结点。

    temp = (*LinkList)malloc(sizeof(Node));
    (*temp)->data = item;
    (*temp)->next = *L;//尾结点的指针指向首元结点
    prev->next = temp;//前一个结点的指针指向新结点
    
    

    循环链表创建

    循环链表创建分为两种情况:

    1. 第一次开始创建
    2. 已经创建了链表,往里面新增数据元素
      算法思路:
      判断当前是否是第一次开始创建,如果是则新建结点,并将结点的指针域指向本身。
      如果不是第一次开始创建,则新增结点将前面结点的指针域指向新结点,将新结点的指针域指向首元结点。
    Status CreateList(LinkList *L){
        int num;
        LinkList temp = NULL;
        LinkList target = NULL;
        printf("输入节点的值,输入0结束\n");
        while(1){
            scanf("%d", num);
            if(num == 0) break;
            if(*L == NULL){
                *L = (LinkList*)malloc(sizeof(Node));
                if(!L) return ERROR;
                (*L)->data = num;
                (*L)->next = *L;
            }
            else{
                temp = (LinkList*)malloc(sizeof(Node));
                if(!temp) return ERROR;
                temp->data = num;
                //找到最后一个结点
                for(target = *L; target->next != *L; target = target->next);
                temp->next = *L;
                target->next = temp;
            }
        }
        return OK;
    }
    

    循环链表插入数据

    1. 插入位置是否是首元结点
    2. 插入位置为其它
      算法思路:
      1.1 插入位置是首元结点
      创建新结点,并判断新结点是否malloc成功,如果创建失败退出;
      找到链表的尾结点,将链表的尾结点指针域指向新结点;
      将新结点的指针域指向首元结点;
      将头结点指针指向新结点;
      2.1 插入其它位置(思路与单链表插入相同);
      创建新结点,并判断新结点是否malloc成功,如果创建失败退出;
      找到插入位置的前一个结点,将前一个结点的指针域指向新结点;
      将新结点的指针域指向前一个结点的next;
    Status ListInsert(LinkList *L, int place, int num){
        LinkList temp ,target;
        int i;
        if (place == 1) {
            temp = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
            if (temp == NULL) {
                return ERROR;
            }
            temp->data = num;
            for (target = *L; target->next != *L; target = target->next);
            temp->next = *L;
            target->next = temp;
            *L = temp;
        }else
        {
            temp = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
            if (temp == NULL) {
                return ERROR;
            }
            temp->data = num;
            for ( i = 1,target = *L; target->next != *L && i != place - 1; target = target->next,i++) ;
            temp->next = target->next;
            target->next = temp;
        }
        return OK;
    }
    

    循环链表删除数据

    1. 链表中只有首元结点
    2. 链表中有除首元结点外其它数据时,删除首元结点
    3. 删除非首元结点的其它结点
      算法思路
      1.1 链表中只有首元结点
      直接将链表指针置空,释放首元结点的位置;
      2.1 链表中有除首元结点外其它数据时,删除首元结点
      找到链表的尾结点,将尾结点的指针域指向首元结点的下一个结点;
      将链表的指针指向首元结点的下一个结点;
      释放首元结点的内存;
      3.1 删除非首元结点的其它结点
      找到预删除结点并用指针指向预删除结点temp;
      找到预删除结点的前一个结点target;
      target的指针域指向temp的指针域指向的下个结点;
      释放temp的内存;
    Status  LinkListDelete(LinkList *L,int place){
        LinkList temp,target;
        int i;
        //temp 指向链表首元结点
        temp = *L;
        if(temp == NULL) return ERROR;
        if (place == 1) {
            if((*L)->next == (*L)){
                temp = *L;
                free(temp);
                (*L) = NULL;
                return OK;
            }
            for (target = *L; target->next != *L; target = target->next);
            temp = *L;
            *L = (*L)->next;
            target->next = *L;
            free(temp);
        }else
        {
            for(i=1,target = *L;target->next != *L && i != place -1;target = target->next,i++) ;
                temp = target->next;
                target->next = temp->next;
                free(temp);
            }
        return OK;
    }
    

    总结:在单向链表中,头指针是相当重要的,因为单向链表的操作都需要头指针,所以如果头指针丢失或者破坏,那么整个链表都会遗失,并且浪费链表内存空间,因此我们引入了单向循环链表这种数据结构。

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