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计算机等级考试二级C语言单链表的建立与算

09-02-28        来源:[db:作者]  
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一、单链表的建立

  有了动态内存分配的基础,要实现链表就不难了。

  所谓链表,就是用一组任意的存储单元存储线性表元素的一种数据结构。链表又分为单链表、双向链表和循环链表等。我们先讲讲单链表。所谓单链表,是指数据接点是单向排列的。一个单链表结点,其结构类型分为两部分:

  1、数据域:用来存储本身数据

  2、链域或称为指针域:用来存储下一个结点地址或者说指向其直接后继的指针。

  例:

typedef struct node
{
 char name[20];
 struct node *link;
}stud;

  这样就定义了一个单链表的结构,其中char name[20]是一个用来存储姓名的字符型数组,指针*link是一个用来存储其直接后继的指针。

  定义好了链表的结构之后,只要在程序运行的时候爱数据域中存储适当的数据,如有后继结点,则把链域指向其直接后继,若没有,则置为NULL。

  下面就来看一个建立带表头(若未说明,以下所指链表均带表头)的单链表的完整程序。

#include <stdio.h>
#include <malloc.h> /*包含动态内存分配函数的头文件*/
#define N 10 /*N为人数*/
typedef struct node
{
 char name[20];
 struct node *link;
}stud;
stud * creat(int n) /*建立单链表的函数,形参n为人数*/
{
 stud *p,*h,*s; /* *h保存表头结点的指针,*p指向当前结点的前一个结点,*s指向当前结点*/
 int i; /*计数器*/
 if((h=(stud *)malloc(sizeof(stud)))==NULL) /*分配空间并检测*/
 {
  printf("不能分配内存空间!");
  exit(0);
 }
 h->name[0]=; /*把表头结点的数据域置空*/
 h->link=NULL; /*把表头结点的链域置空*/
 p=h; /*p指向表头结点*/
 for(i=0;i<n;i++)
 {
  if((s= (stud *) malloc(sizeof(stud)))==NULL) /*分配新存储空间并检测*/
  {
   printf("不能分配内存空间!");
   exit(0);
  }
  p->link=s; /*把s的地址赋给p所指向的结点的链域,这样就把p和s所指向的结点连接起来了*/
  printf("请输入第%d个人的姓名",i+1);
  scanf("%s",s->name); /*在当前结点s的数据域中存储姓名*/
  s->link=NULL;
  p=s;
 }
 return(h);
}
main()
{
 int number; /*保存人数的变量*/
 stud *head; /*head是保存单链表的表头结点地址的指针*/
 number=N;
 head=creat(number); /*把所新建的单链表表头地址赋给head*/
}


  这样就写好了一个可以建立包含N个人姓名的单链表了。写动态内存分配的程序应注意,请尽量对分配是否成功进行检测。

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二、单链表的查找运算

  建立了一个单链表之后,如果要进行一些如插入、删除等操作该怎么办?所以还须掌握一些单链表的基本算法,来实现这些操作。单链表的基本运算包括:查找、插入和删除。下面我们就一一介绍这三种基本运算的算法,并结合我们建立单链表的例子写出相应的程序。

  1、查找

  对单链表进行查找的思路为:对单链表的结点依次扫描,检测其数据域是否是我们所要查好的值,若是返回该结点的指针,否则返回NULL。

  因为在单链表的链域中包含了后继结点的存储地址,所以当我们实现的时候,只要知道该单链表的头指针,即可依次对每个结点的数据域进行检测。

  以下是应用查找算法的一个例子:

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h> /*包含一些字符串处理函数的头文件*/
#define N 10
typedef struct node
{
 char name[20];
 struct node *link;
}stud;

stud * creat(int n) /*建立链表的函数*/
{
 stud *p,*h,*s;
 int i;
 if((h=(stud *)malloc(sizeof(stud)))==NULL)
 {
  printf("不能分配内存空间!");
  exit(0);
 }
 h->name[0]=;
 h->link=NULL;
 p=h;
 for(i=0;i<n;i++)
 {
  if((s= (stud *) malloc(sizeof(stud)))==NULL)
  {
   printf("不能分配内存空间!");
   exit(0);
  }
  p->link=s;
  printf("请输入第%d个人的姓名",i+1);
  scanf("%s",s->name);
  s->link=NULL;
  p=s;
 }
 return(h);
}

stud * search(stud *h,char *x) /*查找链表的函数,其中h指针是链表的表头指针,x指针是要查找的人的姓名*/
{
 stud *p; /*当前指针,指向要与所查找的姓名比较的结点*/
 char *y; /*保存结点数据域内姓名的指针*/
 p=h->link;
 while(p!=NULL)
 {
  y=p->name;
  if(strcmp(y,x)==0) /*把数据域里的姓名与所要查找的姓名比较,若相同则返回0,即条件成立*/
   return(p); /*返回与所要查找结点的地址*/
  else p=p->link;
 }
 if(p==NULL)
  printf("没有查找到该数据!");
}

main()
{
 int number;
 char fullname[20];
 stud *head,*searchpoint; /*head是表头指针,searchpoint是保存符合条件的结点地址的指针*/
 number=N;
 head=creat(number);
 printf("请输入你要查找的人的姓名:");
 scanf("%s",fullname);
 searchpoint=search(head,fullname); /*调用查找函数,并把结果赋给searchpoint指针*/

 

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三、单链表的插入运算

  假设在一个单链表中存在2个连续结点p、q(其中p为q的直接前驱),若我们需要在p、q之间插入一个新结点s,那么我们必须先为s分配空间并赋值,然后使p的链域存储s的地址,s的链域存储q的地址即可。(p->link=s;s->link=q),这样就完成了插入操作。

  下例是应用插入算法的一个例子:

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>
#define N 10
typedef struct node
{
 char name[20];
 struct node *link;
}stud;

stud * creat(int n) /*建立单链表的函数*/
{
 stud *p,*h,*s;
 int i;
 if((h=(stud *)malloc(sizeof(stud)))==NULL)
 {
  printf("不能分配内存空间!");
  exit(0);
 }
 h->name[0]=;
 h->link=NULL;
 p=h;
 for(i=0;i<n;i++)
 {
  if((s= (stud *) malloc(sizeof(stud)))==NULL)
  {
   printf("不能分配内存空间!");
   exit(0);
  }
  p->link=s;
  printf("请输入第%d个人的姓名:",i+1);
  scanf("%s",s->name);
  s->link=NULL;
  p=s;
 }
 return(h);
}

stud * search(stud *h,char *x) /*查找函数*/
{
 stud *p;
 char *y;
 p=h->link;
 while(p!=NULL)
 {
  y=p->name;
  if(strcmp(y,x)==0)
   return(p);
  else p=p->link;
 }
 if(p==NULL)
  printf("没有查找到该数据!");
}

void insert(stud *p) /*插入函数,在指针p后插入*/
{
 char stuname[20];
 stud *s; /*指针s是保存新结点地址的*/
 if((s= (stud *) malloc(sizeof(stud)))==NULL)
 {
  printf("不能分配内存空间!");
  exit(0);
 }
 printf("请输入你要插入的人的姓名:");
 scanf("%s",stuname);
 strcpy(s->name,stuname); /*把指针stuname所指向的数组元素拷贝给新结点的数据域*/
 s->link=p->link; /*把新结点的链域指向原来p结点的后继结点*/
 p->link=s; /*p结点的链域指向新结点*/
}

main()
{
 int number;
 char fullname[20]; /*保存输入的要查找的人的姓名*/
 stud *head,*searchpoint;
 number=N;
 head=creat(number); /*建立新链表并返回表头指针*/
 printf("请输入你要查找的人的姓名:");
 scanf("%s",fullname);
 searchpoint=search(head,fullname); /*查找并返回查找到的结点指针*/
 insert(searchpoint); /*调用插入函数*/

 

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