数据结构自学Day5--链表知识总结

链表结构

        

常见的链表结构包括以下几种：

1.单向，双向

2.带头，不带头  （哨兵位的头节点，不存储有效数据，或者称为“哑节点”） 

3. 循环、非循环

常用链表以下两种：

       无头单向非循环链表：1、 oj题中常出现 2、基本不会单独作为链表使用 3、使用：其他数据结构的一部分：哈希表

        带头双向循环链表：特点结构复杂，操作简单！

那么关于这里带头双向循环链表的增删查改如何实现呢？

首先我们要初始化一个双向链表，这个链表只有一个节点，节点的next指向自己，prev也指向自己，当然我们得先产生一个节点！

产生一个新的节点：BuyNewNode

SListNode* BuyNewNode(SLDataType val){SListNode* NewNode = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));NewNode->Next = NULL;NewNode->Prev = NULL;NewNode->Val = val;return NewNode;
}

双向链表的初始化：SList_Init

void SList_Init(SListNode** Pphead,SLDataType val){assert(Pphead);SListNode* NewNode = BuyNewNode(val);*Pphead = NewNode;(*Pphead)->Next = *Pphead;(*Pphead)->Prev = *Pphead;
}

双向链表的打印：SList_Print

void SList_Print(SListNode** Pphead){assert(Pphead);SListNode* copy_head = *Pphead;while (copy_head){printf("%d ->",copy_head->Val);copy_head =copy_head->Next;if(copy_head == *Pphead){break;}}printf("NULL\n");
}

然后就是我们对链表结构的常用操作：

链表的尾插：

1、链表为空，初始化链表

2、链表不为空，尾插新节点，旧节点指向新节点，新节点指向头节点，头节点指向新节点

尾插 PushBack函数 代码实现：

void PushBack(SListNode** Pphead,SLDataType val){assert(Pphead);if(*Pphead == NULL){SList_Init(Pphead,val);}else{SListNode* NewNode = BuyNewNode(val);SListNode* tail = (*Pphead)->Prev;tail->Next = NewNode;NewNode->Prev = tail;NewNode->Next = (*Pphead);(*Pphead)->Prev = NewNode;}return;
}

链表的头插：

1、链表为空，初始化链表

2、链表不为空，头插新节点，头节点变为新插入的节点，尾节点需要指向新节点！新节点指向尾节点

头插 PushFront函数 代码实现：

//头插
void PushFront(SListNode** Pphead,SLDataType val){assert(Pphead);if(*Pphead == NULL){SList_Init(Pphead,val);}else{SListNode* copy_head = *Pphead;SListNode* NewNode = BuyNewNode(val);NewNode->Prev = copy_head->Prev;(copy_head->Prev)->Next = NewNode;copy_head->Prev = NewNode;NewNode->Next = copy_head;*Pphead = NewNode;}return;
}

链表的尾删：

1、链表为空，或者链表只有一个节点，直接返回空指针

2、链表不为空，删除尾节点，头节点指向尾节点的前一个节点，尾节点的前一个节点指向头节点

尾删 PopBack 函数 代码实现：

//尾删void PopBack(SListNode** Pphead){assert(Pphead);if(*Pphead == NULL || (*Pphead)->Next == *Pphead){*Pphead  =NULL;return;}else{SListNode* tail = (*Pphead)->Prev;(tail->Prev)->Next = *Pphead;(*Pphead)->Prev = tail->Prev;free(tail );}return;
}

链表的头删：

1、链表为空，或者链表只有一个节点，直接返回空指针。

2、链表不为空，删除投节点，头节点的下一个节点指向尾节点，尾节点的指向头节点的下一个节点。

头删 PopFrront 函数 代码实现：

//头删
void PopFront(SListNode** Pphead){assert(Pphead); if(*Pphead == NULL || (*Pphead)->Next == *Pphead){*Pphead = NULL;return;}else{SListNode* copy_head = *Pphead;(copy_head->Prev)->Next = copy_head->Next;(copy_head->Next)->Prev = copy_head->Prev;*Pphead = copy_head->Next;free(copy_head);}return;
}

链表任意位置的删除和插入：

        我们已经考虑两种特殊情况的插入和删除，剩下就是中间节点的插入和删除，思路很简单：

要删除的节点的前一个节点和删除节点的后一个节点相连。

要插入的节点的前一个节点和插入节点的后一个节点相连

任意位置的插入代码实现如下：

//任意位置的插入！void SListInsert(SListNode** Pphead,SLDataType pos,SLDataType val){assert(Pphead); if(*Pphead == NULL){PushBack(Pphead,pos);return;}SListNode* copy_head = *Pphead;while (copy_head->Val != pos){copy_head =copy_head->Next;if(copy_head == *Pphead){return;}}SListNode* NewNode = BuyNewNode(val);(copy_head->Next)->Prev = NewNode;NewNode->Next = (copy_head->Next);copy_head->Next = NewNode;NewNode->Prev = copy_head;return;
}

任意位置的删除代码：

void SListDelete(SListNode** Pphead,SLDataType pos){assert(Pphead); if(*Pphead == NULL || (*Pphead)->Val == pos){PopFront(Pphead);return;}SListNode* copy_head = *Pphead;while (copy_head->Val != pos){copy_head =copy_head->Next;if(copy_head == *Pphead){return;}}(copy_head->Prev)->Next = copy_head->Next;(copy_head->Next)->Prev = copy_head->Prev;free(copy_head);return;
}

链表查找指定的节点，SListFind函数实现：

SListNode* SListFind(SListNode** Pphead,SLDataType val){assert(Pphead); if(*Pphead == NULL){printf("空链表\n");return NULL;}SListNode* copy_head = *Pphead;while (copy_head->Val != val){copy_head =copy_head->Next;if(copy_head == *Pphead){return NULL;}}return copy_head;
}

链表的回收：最后链表不再使用之后我们要回收内存：

        这里非常需要注意双向链表的节点回收时，头节点需要最后进行回收，因为尾节点指向了头节点！

代码实现：

void SListDestroy(SListNode** Pphead){if (Pphead == NULL || *Pphead == NULL) {return;}SListNode* head = *Pphead;SListNode* cur = head->Next;// 如果只有一个节点if (cur == head) {free(head);*Pphead = NULL;return;}// 有多个节点，循环释放直到回到 headwhile (cur != head) {SListNode* next = cur->Next;free(cur);cur = next;}free(head);*Pphead = NULL;
}