单链表的建立

文章目录

• ​​一.准备工作​​
• ​​二.操作函数的声明​​
• ​​三.主函数的编写​​
• ​​四.功能函数的编写​​
• ​​五.函数接口的说明​​
• ​​六.头插法和尾插法的算法分析​​

一.准备工作

1. 我们建立单链表准备采用​​头插法​​和​​尾插法​​两种方法来建立单链表。
2. 单链表的准备工作和顺序表的准备工作基本相同，点击—>顺序表的准备工作+建立工作即可查看。
3. 头部函数：
   [] 两个头文件​​stdio.h​​和​​stdlib.h​​ [] 定义状态函数
   [] 定义结点数据域的数据类型

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef int Status;//状态函数
typedef int ElemType;//结点数据域的数据类型

1.通过结构类型来定义单链表存储类型与定义

typedef struct Node
{
  ElemType data;//数据域
  struct Node* next;//指针域
}Node;

通过以上结构类型我们定义了一个数据域​​data数组​​​和指针域​​Node* next​​。

我们知道单链表的结构如图：

由单链表的结构组成可知：

1. 单链表的每个结点是由两部分组成的，分别是​​数据域​​​和​​指针域​​。
2. 我们通常将​​数据域​​​里的数据用数组​​data​​来存储
3. 我们通常将​​指针域​​​里的数据用数组​​next​​来存储

所以单链表可以表示成如下图：

我们需要知道图中的信息：

1. 每个​​data​​数组是用来存放结点的值
2. 每个​​next​​指针都是用来存放下一个结点的地址
3. 定义指向指针的结点类型

typedef struct Node* LinkList;

这条语句通常都会加到​​typedef​​​定义的结构类型后面，它的含义是：
把​​​struct Node*​​​定义成了一个新的类型​​LinkList​​​，这个类型是一个结构体指针。
换句话说就是：
​​​LinkList​​​和​​struct Node*​​等价，他有两个名字。

二.操作函数的声明

1.单链表的初始化
2.尾插法建立单链表
3.头插法建立单链表
4.输出链表的数据域

LinkList InitList_List(void);
LinkList CreateListTail(ElemType a[],int n);
LinkList CreateListHead(ElemType a[],int n);
void PrintList_List(LinkList head);

三.主函数的编写

1.主函数的编写

int main()
{
  ElemType d[4]={17,24,39,45};
  /*===================================*/
  LinkList Tail_Head;//尾插法
  Tail_Head=CreateListTail(d,4);//尾插法
  /*===================================*/
  LinkList H_Head;//头插法
  H_Head=CreateListHead(d,4);//头插法
  /*=====================================*/
  printf("单链表是：\n");
  PrintList_List(Tail_Head);//尾插法调用功能函数
  PrintList_List(H_Head);//头插法调用功能函数
  /*=====================================*/
  printf("\n");
  return 0;

四.功能函数的编写

1.尾插法

LinkList CreateListTail(ElemType a[],int n)
{
  LinkList head,p,q;
  int i;
  head=Initlist_List();
  q=head;

  for(i=0;i<n;i++)
  {
    p=(Node*)malloc(sizeof(Node));
    p->data=a[i];
    q->next=p;
    q=p;
  }
  p->next=NULL;
  return head;
}

2.头插法

LinkList CreateHead(ElemType a[],int n)
{
  LinkList head,p;
  int i;
  head=InitList_List();
  for(i=n-1;i>=0;i--)
    {
      p=(Node*)malloc(sizeof(Node));
      p->data=a[i];
      p->next=head->next;
      head->next=p;
    }
    return head;
}

3.线性表输出函数

void PrintList_List(LinkList head)
{
  LinkList p;
  p=head;
  while(p->next!=NULL)
  {
    p=p->next;
    printf("%d",p->data);
  }
}

4.线性表的初始化

LinkList InitList_List(void)
{
  LinkList head;//定义头指针
  /*动态内存分配空间给head指针*/
  head=(Node *)malloc(sizeof(Node));//申请一个结点给head指针
  if(head==NULL)//动态内存分配失败
  exit(1);
  
  head->next=NULL;//只有一个结点
  return head;//返回头指针
}

五.函数接口的说明

1.链表的初始化

LinkList InitList_List(void);

接口：​​无​​​ [注意点]：为什么初始化函数的形参为​​void​​空类型呢？

• 我们知道了链表的存储结构，还需要了解单链表的两种形式。
• 单链表的两种形式为：
  （1）.不带头结点的单链表



• （2）.带头结点的单链表



• 以上多出来的​​头结点​​​是指：位于单链表最前面的一个摆设，哈哈，之所以理解成摆设是因为它的数据域里不存放东西，也就是​​NULL​​​了，而且​​头结点​​​不计入单链表表长，说到底它就是没有存在感般的存在。所以我们以上形参直接定义成​​void​​，其实还有个等价的方法写出来，便于你理解。

void InitList_List(LinkList *L)//初始化单链表
{
   L=(LinkList_List *)malloc(sizeof(LinkList_List));
   L->next=NULL;
}

我们用一个指针​​L​​​来代表形参，在动态内存开辟空间申请新结点给​​L​​​，​​L​​​指向的头结点为​​NULL​​​，其实这个指针​​L​​就是头指针了。

2.尾插法建立单链表函数

LinkList CreateListTail(ElemType a[],int n);

函数接口1：​​ElemType a[]​​​表示结点的值
函数接口2：​​​int n​​表示结点的个数

3.头插法建立单链表函数

LinkList CreateListHead(ElemType a[],int n);

函数接口1：​​ElemType a[]​​​表示结点的值
函数接口2：​​​int n​​表示结点的个数

4.单链表输出函数

void PrintList_List(LinkList head);

函数接口：链表头指针​​LinkList​​​ 别问为什么形参是头指针啊，单链表执行逻辑就是从头指针开始的呀，不像顺序表那样支持​​随机访问​​，单链表这里还是得好好老老实实从头开始。

六.头插法和尾插法的算法分析

为什么我们要在后边来讨论​​头插法​​​和​​尾插法​​的算法分析呢？

因为我们前面已经提到了单链表的两种形式，知道了有无头结点的单链表。

<1>.在带​​有头结点​​​的单链表中进行​​头插法​​

我们通过改变结点指针域指向的方式就可以将​​新结点a1​​插入其中。<2>.在带​​无头结点​​​的单链表中进行​​头插法​​

尾插法算法分析也是如此，可以试着自己分析一下。