C语言线性链表

表头结点
^
Status InitList_L(LinkList &L){ L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); L->next=NULL;//创建头结点 return OK; }//InitList_L;
链表基本算法实现(2)——建立单链表
建立链表的过程是一个动态生成的过程： 从空表状态，依次建立各元素结点，并逐个插入
来自百度文库
单链表的插入操作
Step 1：s->next=p->next; Step 2：p->next=s ；
当!当!当! 万无一失吗??? 有没有问题呢?
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单链表插入操作的特殊情况（1）

在第一个结点前插入 p
head a b ……
s
X
s->next 原语句： s->next=p->next; p->next=s ；
if (!p || j>i-1) return -1; //i值不合法
s = (LNode*) malloc( sizeof(LNode) ); //申请新结点的空间 s->data=e; s->next = p->next; p->next=s; //插入操作 return OK; } // ListInsert_L P29 算法2.9
总结：单链表的优缺点
优点
能有效利用存储空间； 用"指针"指示数据元素之间的后继关系，便于进 行"插入"、"删除"等操作；

缺点：

不能随机存取数据元素。 同时，还丢失了一些顺序表有的长处，如数据元 素在线性表中的“位序”，在的单链表中都“看 不见”了。 不便于在表尾插入元素，需遍历整个表才能找到 表尾。
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coef
exp
方法3：用单链表实现
H a0 e0 a 1 e1 a2 e2 am em ^
typedef struct Poly_ListNode { float coef; //系数 int exp; //指数 struct Poly_ListNode *next; } Poly_ListNode ;
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小结：顺序表和链表的比较
1. 选用原则
长度已知，且变化不大，则选择顺序表；
长度不定，或变化大，则选用链表。
1. 主要操作的特点
顺序表：插入、删除费时间移动数据， 取数据快速；
链表：插入、删除快速，取数据费时间。
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2.4 线性表应用：一元多项式的表示和相加
多项式 (Polynomial)
P n ( x )=a 0 +a 1 x+a 2 x + ⋯ +an x
方法1实现：利用基本算法建立链表
LinkList CallFunc_CreatLinkList( ) { LinkList L; int i=0; InitList(L); //初始化链表 i=1; scanf(&x); while (x!=flag)//建立链表,flag结束标志 { ListInsert(L, i, x);//结点插入链表末尾 i++; 输入：67，23，10，45，36 scanf(&x); } 67 23 10 L return L; }
小结：带表头结点的单链表
表头结点位于表的最前端，本身不带数据，仅
做标志。有时可用来存储附加信息。 设置表头结点的好处： 以空间赢得时间 统一了链表第一位置和其他位置的操作；

统一了空表和非空表的操作；
使得各种链表（单向链表、双向链表、单向循
环链表和双向循环链表）的空链表状态得到区 分；亦表明各种空链表结构是不同的。
head
^
步骤：
（1）找到单链表的末尾； （2）将新结点插入。
尾插法
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尾插法建立单链表算法
方法1：调用基本算法 建立链表； 思想： 1.初始化链表； 2.将结点逐个插入表尾
使用基本算法: void InitList(&L)； void ListInsert(&L, i, e)
方法2：自编算法建立 思想： 1.初始化链表； 2.申请一个结点； 3.初始化它的值； 4.结点链入表尾； 5.结束否？ 6.Yes，结束创建操作； 7.No，重复步骤2-6；
动态分配存储结构
#define LIST_INIT_SIZE 100 #define LISTINCREMENT 10 typedef int ElemType; typedef struct { ElemType *elem; int length; int listsize; } Sqlist;
方法2：尾插法建立单链表
int CreatListR(LinkList &H ) { int element; LinkList L; LNode *s, *last; //s指向新结点，last指向链表的最后结点 L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); L->next=NULL; //建立头结点 last=L; cin>>element; while (element !=0) { s =(LNode *)malloc(sizeof(LNode)); //申请新结点 s ->data=element; s->next=NULL; last->next= s; //新结点链入链表 last=s; //last指向新的最后结点 cin>>element; } H=L； return 0; }// CreatListR 18
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带表头节点单链表的插入操作
head p (1)表头插入： s X a
b
s->next=p->next; p->next=s ；
s->next
^
(2)空表插入： head p s
欧耶！ 太给力了!!!
X
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^
单链表插入操作的算法描述
status ListInsert_L( LinkList &L, int i, ElemType e ) { // 在带头结点的链表中的第i个结点前插入元素e p=L; j=0; while (p && j<i-1) { p=p->next; ++j; } //查找第i-1个结点
Note：只要不特殊说明，用的就是带头结点的链表。
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课后作业
对照不带头结点和带头结点两种单链表
的插入操作，自行分析两种单链表对于 删除操作的不同。（书面作业）
说明：
必须要做！ 虽然不讲，但是是考试内容！
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2.3.3 链表基本算法实现(1)——初始化
生成一个带头结点的空链表
头指针 head
线性表的链式存储结构

每个元素由结点(Node)构成; 结点间的逻辑关系是线性的，即线性表; 结点在计算机中可以不连续存储; 链表可以扩充，只受存储介质大小的限制;

Node:
数据和数据间的关系分别存储
1
链表分类
按照链式存储的原则，可以有多种形式的链表
线性链表（单链表） 循环链表 双向链表

空表插入 head==NULL
s
核心语句： s->next=NULL; head =s ； 原语句： s->next=p->next; p->next=s ；
X

太麻烦了！！！ 赶快想个办法吧！
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he ad
解决之道：带表头结点的单链表

头指针
表头结点
head
头指针 head 表头结点
^
…
^
首结点：存储第一个数据元素
静态分配存储结构
#define ListSize 100 typedef struct { int number; char name[10]; int score; } Student; typedef struct { Student elem[ListSize]; int length; } Sqlist; #define ListSize 100 typedef int ElemType; typedef struct { ElemType elem[ListSize]; int length; } Sqlist; typedef struct { int number; char name[10]; int score; } Student;

rear
头结点 a1 an
H a1 a2 a3 an ^
单链表的定义
typedef int ElemType; typedef struct LNode{ ElemType data; //结点的数据域 struct LNode *next; //结点的指针域 }LNode, *LinkList;
2
n
= ∑ ai x i
i= 0
n
n阶多项式Pn(x)有n+1项。


系数为 a0, a1, a2, …, an x的指数为 0, 1, 2, …, n。按升幂排列
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多项式的存储表示
方法1：按指数从0至n的次序保存所有项的系数。
每个数据项系数类型为 float， 多项式存储为 float coef [maxDegree];
问题：对于指数不全的多项式
如 P2000(x) = 3 + 5x 1000 – 14 x 2000 太浪费.
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方法2：仅保存非0系数项的系数和指数
方法2：改进的顺序表
typedef struct { float coef; //系数 int exp; //指数 } Poly_node; Poly_node SqPoly[m+1];
3
单链表的存储映像
P
head
4
单链表的基本操作

初始化：InitList(&L) 销毁：DestroyList(&L) 清空：ClearList(&L) 判表空：ListEmpty(L) 求表长：ListLength(L) 取元素值：GetElem(L,i,&e) 查找某元素：LocateElem(L,e) 求前驱：PriorElem(L,cur_e,&pre_e) 求后继：NextElem(L,cur_e,&next_e) 插入：ListInsert(&L,i,e) 删除：ListDelete(&L,i,&e) 遍历：ListTraverse(L, Visit( ))
45
36 ^
尾插法建立单链表性能分析
T(n)=O(n) 如果不设last指针，则T(n)=O(n2) 不省心，总要记住表尾。 如何改进？
头插法
头插法建立单链表（P30 算法2.11）
void CreatList_L(LinkList &L, int n) { //逆位序输入n个元素的值，建立带头结点的单链表L L=(LinkList) malloc (sizeof(LNode) ); L->next=NULL; //建立头结点 for (i=n; i>0; - -i) { p=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); cin>>p->data; p->next=L->next; 输入：36，45，10，23，67 L->next=p; } 67 23 10 45 36 ^ L } CreatList_L
coef
exp
next
Poly_ListNode *SqPoly;
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1.若学生记录信息为：[学号、姓名、成绩]，要求
以顺序表实现。请分别以静态存储和动态存储两 种形式写出其数据结构描述。
#define ListSize 100 typedef int ElemType; typedef struct { ElemType elem[ListSize]; int length; } Sqlist; typedef struct { int number; char name[10]; int score; } ElemType;
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其他类型的链表——双向链表
H a1 a2 a3 an ^
空表：
H
^
^
typedef int ElemType ; typedef struct DuLNode { ElemType data ; struct DuLNode *prior ; struct DuLNode *next ; } DuLNode, *DuLinkList ;
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核心语句： s->next=p;//head; head=s ；
单链表插入操作的特殊情况（2）

在末尾插入
head a
p b
s
X
s->next
核心语句： s->next=NULL; p->next =s ；
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原语句： s->next=p->next; p->next=s ；
单链表插入操作的特殊情况（3）