无头结点单链表实现(考研数据结构C/C++)

绝地灬酷狼 2022-12-10 08:43 127阅读 0赞

# 不带头结点的单链表。 #

属于线性表的一种，采用链式存储的存储结构。

优点:

1.  空间动态分配，不要求连续的大片空间。
2.  插入删除方便（时间复杂度低）。

缺点:

1.  不能随机访问。
2.  相对于带头结点的单链表 插入、删除不统一（实现比较复杂）。

算法性能：

*  查找：时间O(n)
 *  插入: 头插-时间O(1)，尾插-时间O(n)（加入尾节点可优化为-时间O(1)）
 *  删除: 按位/值删除-时间O(n)

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    /** * 无头结点的单链表的实现 * */
    typedef struct Node{ 
        int data;
        struct Node* next;// 指针
        
    }Node, *LinkedList;
    // 初始化
    void Init(LinkedList &list){ 
        list = NULL;
    }
    // 尾插法，插入操作
    bool Insert(LinkedList& list, int data){ 
        Node* temp = (Node*)malloc(sizeof(Node));
        temp->data = data;
        temp->next = NULL;
        if(!list){ // 如果 头为 NULL，就把数据给头
            list = temp;
        }else{ // 头不为NUll，就链接到尾节点
            Node* p = list;
            while(p->next){ // 找到尾节点
                p = p->next;
            }
            p->next = temp;// 链接到尾节点
        }   
        return true;
    }
    // 头插法，插入操作
    bool HeadInsert(LinkedList& list, int data){ 
        Node* temp = (Node*)malloc(sizeof(Node));
        temp->data = data;
        // 将节点链接到头前面，如果头为NULL操作也不会出错
        temp->next = list;
        list = temp;
        return true;
    }
    // 找到第i个节点
    Node* GetElem(LinkedList& list, int index){ 
        if(index < 1) return NULL;// index无效
        Node* p = list;
        for(int i = 1; i < index && p; i++){ // 找到第index个节点，直到p为NULL
            p = p->next;
        }
        return p;// 返回第index个节点，如果index > len返回尾NULL
    }
    // 删除一个节点
    bool Delete(LinkedList& list, int index, int& data){ 
        if(index <= 0 || !list) return false;
        if(index == 1){ // 如果要删除头节点，需要后移头结点然后删除
            Node* del = list;
            list = list->next;// 将头节点后移
            data = del->data;// 记录要删除的值
            free(del);
            return true;
        }
        Node* p = GetElem(list, index - 1);// 获取到要删除的元素
        if(p){ // 如果不是NULL
            Node* del = p->next;
            p->next = del->next;
            data = del->data;// 记录要删除的值
            free(del);
            return true;
        }
        return false;
    }
    // 获取链表长度
    int GetLen(LinkedList list){ 
        int i = 0;
        while(list){ 
            i++;
            list = list->next;
        }
        return i;
    }
    // 从头到尾输出链表数据
    void Show(LinkedList list){ 
        printf("长度(%d): ", GetLen(list));
        while(list){ 
            printf("%d,", list->data);
            list = list->next;
        }
        printf("\n");
    }
    
    
    int main(){ 
    
        
        LinkedList head = (LinkedList)malloc(sizeof(Node));// 创建链表的头结点（也就是创建链表了）
        Init(head);
        Insert(head, 3);
        Insert(head, 4);
        Show(head);
        int x;
        if(Delete(head, 1, x)){ 
            printf("删除成功!");
        }else{ 
            printf("删除失败!");
        }
        Show(head);
    
        Insert(head, 5);
        Insert(head, 6);
        HeadInsert(head, 7);
        Show(head);
        if(Delete(head, 3, x)){ 
            printf("删除成功!");
        }else{ 
            printf("删除失败!");
        }
        Show(head);
    
        system("pause");
        return 0;
    }