數據結構之單鏈表

鏈表是一種線性的數據結構，鏈表不要求邏輯上相鄰的元素在物理地址上也相鄰，相比數組鏈表解決了數組在刪除和增長元素時須要大量移動元素的缺點，但同時失去了順序存取的優勢。

存儲地址	數據	指針域
31	a	13
2	b	NULL
13	c	2

程序

鏈表的結構體

typedef struct _LINK_NODE
{
 int data;        //存數據
 struct _LINK_NODE* next;    //指向下一個節點的指針
}LINK_NODE;

鏈表各個方法的聲明

#define Len sizeof(LINK_NODE)

void displayNode(LINK_NODE* L); //顯示鏈表
LINK_NODE* InitList(void);  //建立一個鏈表
void DestroyList(LINK_NODE* L); //銷燬鏈表
int ListLength(LINK_NODE* L); //返回鏈表元素個數
int GetElem(int i, LINK_NODE* L);//返回鏈表第i個元素
void addNodeList(LINK_NODE* L, int value);//在鏈表最後添加一個節點
LINK_NODE* ListInsert(LINK_NODE* L, int i, int value);//在鏈表第i個位置插入元素value
LINK_NODE* ListDelete(LINK_NODE* L, int i);//刪除鏈表第i個元素

顯示鏈表函數

void displayNode(LINK_NODE* p)
{
	while (p != NULL)
	{
		printf("%d\n", p->data);
		p = p->next;
	}
}

初始化一個鏈表

//此函數生成4個元素按1-4排列的鏈表
LINK_NODE* InitList(void)
{
	int i = 2;
	LINK_NODE *head, *p1, *p2;
	p1 = p2 = (LINK_NODE*)malloc(Len);
	head = NULL;
	p1->data = 1;
	while (p1->data != 5)
	{
		if (head == NULL)
		{
			head = p1;
		}
		else
		{
			p2->next = p1;
		}
		p2 = p1;
		p1 = (LINK_NODE*)malloc(sizeof(LINK_NODE));
		p1->data = i;
		i++;
	}
	p2->next = NULL;
	return head;
}

在鏈表最後添加一個節點函數

void addNodeList(LINK_NODE* L, int value)
{
	LINK_NODE* p = L;
	LINK_NODE* temp = p;
	while (p != NULL)
	{
		temp = p;
		p = p->next;
	}
	p = (LINK_NODE*)malloc(Len);
	if (p != NULL)
	{
		temp->next = p; p->data = value; p->next = NULL;
		printf("在鏈表最後添加節點成功！\n");
	}
	else printf("在鏈表最後添加節點失敗！\n");
}

在鏈表第 i 個節點插入一個元素

LINK_NODE* ListInsert(LINK_NODE* L, int i, int value)
{
	LINK_NODE* p = L;
	LINK_NODE* temp ,* head;
	head = L;
	if ((ListLength(L)+1) >= i)
	{
		if (i == 0)
		{
			head = (LINK_NODE*)malloc(Len);
			head->data = value;
			head->next = p;
		}
		else
		{
			--i;
			while (i--)
			{
				p = p->next;
			}
			if (p != NULL)
			{
				temp = (LINK_NODE*)malloc(Len);
				temp->next = p->next;
				p->next = temp;
				temp->data = value;
			}
			else
			{
				addNodeList(L, value);
			}
		}
		
	}
	return head;
}

刪除鏈表第 i 個節點

LINK_NODE* ListDelete(LINK_NODE* L, int i)
{
	LINK_NODE* p = L;
	LINK_NODE* head, *p2;
	head = L;
	--i;
	if (i == 0)
	{
		head = p->next;
	}
	else if(i == (ListLength(L)-1))
	{
		--i;
		while (i--)
		{
			p = p->next;
		}
		p->next = NULL;
	}
	else
	{
		while (i--)
		{
			p2 = p;
			p = p->next;
		}
		p2->next = p->next;
	}
	return head;
}

返回鏈表節點個數

int ListLength(LINK_NODE *L)
{
	int i = 0;
	LINK_NODE* p = L;
	while (p != NULL)
	{
		i++;
		p = p->next;
	}
	return i;
}

獲取第 i 個節點的值

int GetElem(int i, LINK_NODE* L)
{
	LINK_NODE* p = L;
	--i;
	while (i--)
	{
		p = p->next;
	}
	return p->data;
}

銷燬整個鏈表

void DestroyList(LINK_NODE* L)
{
	LINK_NODE* p;
	p = L;
	while (L != NULL)
	{
		L = L->next;
		free(p);
		p = L;
	}
	free(p);
	printf("\n鏈表以銷燬\n");
}

測試用的main函數

int main()
{
	LINK_NODE* head = NULL;
	printf("建立一個鏈表\n");
	head = InitList();
	displayNode(head);

	printf("\n在最後一個元素後添加節點，節點值爲1\n");
	addNodeList(head, 1);
	displayNode(head);

	printf("鏈表有%d個元素\n", ListLength(head));
	printf("第3個元素爲:%d\n", GetElem(3, head));

	printf("\n在第一個元素前添加節點，節點值爲77\n");
	head = ListInsert(head, 0, 77);
	displayNode(head);

	printf("\n在第二個元素後添加節點，節點值爲88\n");
	head = ListInsert(head, 2, 88);
	displayNode(head);

	printf("\n在最後一個元素後添加節點，節點值爲99\n");
	head = ListInsert(head, ListLength(head), 99);
	displayNode(head);

	printf("\n刪除第1個元素\n");
	head = ListDelete(head, 1);
	displayNode(head);

	printf("\n刪除第2個元素\n");
	head = ListDelete(head, 2);
	displayNode(head);

	printf("\n刪除最後一個元素\n");
	head = ListDelete(head, ListLength(head));
	displayNode(head);

	DestroyList(head);
	return 0;
}