数据结构与算法基础之链表插入和删除算法

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<malloc.h>
  3 #include<stdlib.h>
  4 
  5 //函数声明
  6 PNODE create_list();//返回值是链表头结点的地址
  7 void traverse_list(PNODE pHead);
  8 bool is_empty(PNODE pHead);
  9 int length_list(PNODE pHead);
 10 bool insert_list(PNODE,int,int);//此处可以不定义形参，只声明形参类型
 11 bool delete_list(PNODE,int,int *);
 12 void sort_list(PNODE pHead);
 13 
 14 
 15 typedef struct Node{
 16     int data;//数据域
 17     struct Node * pNext;//指针域    
 18 }NODE,*PNODE;//NODE等价于struct Node  PNODE等价于struct Node*
 19 
 20 int main(){
 21     PNODE pHead = NULL;//等价于struct Node * pHead = NULL;
 22     
 23     pHead = create_list();//创建一个非循环单链表，并将该链表的头结点的地址赋值给pHead
 24     
 25     traverse_list(pHead);//遍历 
 26     
 27     sort_list(pHead);//排序
 28     
 29     insert_list(pHead,4,33);在第个节点的位置插入数据33
 30     
 31     int val;
 32     if(delete_list(pHead,4,&val)){
 33 //删除第四个节点的数据，并返回删除的数据，由于是直接在地址上操作，所以无需返回值
 34     printf("删除成功，删除的数据是%d",val);
 35     }
 36     else{
 37         printf("删除失败，数据不存在");
 38     }
 39     if(is_empty(pHead)){
 40         printf("链表为空");
 41     }
 42     else{
 43         printf("链表不空");
 44     }
 45      
 46      int len = length_list(pHead);
 47      printf("链表长度是%d",len)；
 48      
 49      
 50      
 51     return 0;
 52 }
 53 
 54 PNODE create_list(){
 55     int len;//有效节点的个数
 56     int i;
 57     int val;//临时存放用户输入的结点的值
 58     
 59     //分配一个不存放有效数据的头结点
 60     PNODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));
 61     if(pHead==NULL){
 62         printf("分配失败，程序终止");
 63         exit(-1);
 64     }
 65     
 66      PNODE pTail = pHead;
 67      pTail->PNext = NULL;//若只有一个结点，此时就为尾节点，指针域应当为空
 68     printf("链表节点个数：");
 69     scanf("%d",&len);
 70     
 71     for(i=0;i<len;i++){
 72         printf("请输入第%d个节点的值:",i+1);
 73         scanf("%d",&val);
 74         
 75         PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));//生成新结点
 76              if(pNew==NULL){
 77             printf("分配失败，程序终止");
 78             exit(-1);
 79         }
 80         pNew->data = val;//把数据存放进新结点的数据域
 81         pNew->pNext = NULL;//把新结点指针域赋值为空
 82         pTail->pNext = pNew;//把新结点地址赋值给尾节点指针域
 83         pTail = pNew;//最后一步把新结点地址复制给尾节点（就是让新结点成为尾节点）
 84        // pHead->pNext = pNew;
 85        // pNew->pNext=NULL;//最后一个结点的指针域为空
 86     }
 87     return pHead;
 88 }
 89 
 90 void traverse_list(PNODE pHead){
 91     PNODE p = pHead->pNext;//若链表为空，则头结点指针域就为空，则p就为空
 92     
 93     while(p!=NULL){
 94         printf("%d ",p->data);
 95         p=p->pNext;
 96     }
 97     printf("\n");
 98     return;
 99 }
100 
101 bool is_empty(PNODE pHead){
102     if(pHead->pNext==NULL){//如果头结点的指针域为空，则链表为空
103         return true;
104     }
105     else{
106         return false;
107     }
108 }
109 
110 int length_list(PNODE pHead){
111      PNODE p = pHead->pNext;
112      int len = 0;
113      while(p!=NULL){
114          len++;
115          p=p->pNext;
116      }
117 }
118 
119 void sort_list(PNODE pHead){
120     int  i ,j , t;
121     int len = length_list(pHead);
122     PNODE p,q;
123     //重点!!!
124     for(i=0,p=pHead->pNext; i<len-1; i++,p=p->pNext){
125         for(j=j+1,q=p->pNext;j<len;j++,q=q->pNext){
126             if(p->data > q->data){ //类似于数组的：a[i]>a[j]
127                 t = p->data;          //t=a[i];
128                 p->data = q->data;    //a[i]=a[j];
129                 q->data = t;          //a[j]=t;  
130             }
131         }
132     }
133 }
134 
135 //在pHead所指向链表的第pos个节点前面插入新节点，值是val，pos从1开始
136 bool insert_list(PNODE pHead,int pos,int val){
137     int i = 0;
138     PNODE p=pHead;
139     
140     while(p!=NULL&&i<pos-1){//找到第pos前面一个节点的指针域，所指向的为插入的节点位置
141         p=p->pNext;
142         i++;
143     }
144     
145     if(i>pos-1||p==NULL){
146         return false;
147     }
148     
149     PNODE pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));//动态分配内存生成一个新节点
150     if(pNew==NULL){
151         printf("动态分配内存失败");
152         exit(-1);
153     }
154     //重点
155     pNew->data = val;//把数据存放进插入的新结点的数据域
156     PNODE q=p->pNext;//临时节点q指向节点p的指针域，即插入新结点之后的节点地址
157     p->pNext=pNew;//节点p的指针域指向新节点地址
158     pNew->pNext=q;//新结点的指针域指向原来p节点的指针域
159     
160     return true;
161 }
162 
163 bool delete_list(PNODE pHead,int pos,int  *pVal){
164     int i = 0;
165     PNODE p=pHead;
166     
167     while(p->pNext!=NULL&&i<pos-1){//找到要删除的第pos个节点之前的节点的指针域
168         p=p->pNext;        //假如要删除第五个节点，需要找到第四个节点的指针域，这样就指向了第五个节点
169         i++;
170     }
171     
172     if(i>pos-1||p->pNext==NULL){
173         return false;
174     }
175     
176      PNODE q=p->pNext;//临时节点q指向即将删除节点的地址(即p节点的指针域指向的节点)，以便最后释放内存地址
177      *pVal = q->data;//保存即将删除节点的数据域
178      p->pNext=p->pNext->pNext;
179 //重新使p节点指向p节点之后节点的指针域(p节点后面的节点被删，所以p节点的下一个的下一个节点地址)
180      free(q);//释放q节点内存
181      q=NULL;
182      return true;
183 }