单向链表 - 维基百科,自由的百科全书

单向链表(又名单链表、线性链表, 英語:singly linked list)是链表的一种,其特点是链表的链接方向是单向的,对链表的访问要通过从头部开始,依序往下讀取。

数据结构

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一个单向链表的节点被分成两个部分。第一个部分保存或者显示关于节点的信息,第二个部分存储下一个节点的地址。单向链表只可向一个方向遍历。

動態單鏈表(C语言)

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單向鏈表的數據结構可以分為兩部分:數據域和指针域,數据域存儲數據,指针域指向下一個儲存節點的地址。

存储结构

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/* c2-2.h 线性表的单链表存储结构 */ typedef struct LNode { 	ElemType data; 	struct LNode *next; }LNode,*LinkList; 

基本操作

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/* bo2-2.c 带有头结点的单链表(存储结构由c2-2.h定义)的基本操作(12个),包括算法2.8,2.9,2.10 */ void InitList(LinkList *L) {	/* 操作结果:构造一个空的线性表L */ 	*L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */ 	if(!*L) /* 存储分配失败 */ 		exit(OVERFLOW); 	(*L)->next=NULL; /* 指针域为空 */ }  void DestroyList(LinkList *L) {	/* 初始条件:线性表L已存在。操作结果:销毁线性表L */ 	LinkList q; 	while(*L) 	{ 		q=(*L)->next; 		free(*L); 		*L=q; 	} }  void ClearList(LinkList L) /* 不改变L */ {	/* 初始条件:线性表L已存在。操作结果:将L重置为空表 */ 	LinkList p,q; 	p=L->next; /* p指向第一个结点 */ 	while(p) /* 没到表尾 */ 	{ 		q=p->next; 		free(p); 		p=q; 	} 	L->next=NULL; /* 头结点指针域为空 */ }  Status ListEmpty(LinkList L) {	/* 初始条件:线性表L已存在。操作结果:若L为空表,则返回TRUE,否则返回FALSE */ 	if(L->next) /* 非空 */ 		return FALSE; 	else 		return TRUE; }  int ListLength(LinkList L) {	/* 初始条件:线性表L已存在。操作结果:返回L中数据元素个数 */ 	int i=0; 	LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */ 	while(p) /* 没到表尾 */ 	{ 		i++; 		p=p->next; 	} 	return i; }  Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e) /* 算法2.8 */ {	/* L为带头结点的单链表的头指针。当第i个元素存在时,其值赋给e并返回OK,否则返回ERROR */ 	int j=1; /* j为计数器 */ 	LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */ 	while(p&&j<i) /* 顺指针向后查找,直到p指向第i个元素或p为空 */ 	{ 		p=p->next; 		j++; 	} 	if(!p||j>i) /* 第i个元素不存在 */ 		return ERROR; 	*e=p->data; /* 取第i个元素 */ 	return OK; }  int LocateElem(LinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType)) {	/* 初始条件: 线性表L已存在,compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) */ 	/* 操作结果: 返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 */ 	/*           若这样的数据元素不存在,则返回值为0 */ 	int i=0; 	LinkList p=L->next; 	while(p) 	{ 		i++; 		if(compare(p->data,e)) /* 找到这样的数据元素 */ 			return i; 		p=p->next; 	} 	return 0; }  Status PriorElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e) {	/* 初始条件: 线性表L已存在 */ 	/* 操作结果: 若cur_e是L的数据元素,且不是第一个,则用pre_e返回它的前驱, */ 	/*           返回OK;否则操作失败,pre_e无定义,返回INFEASIBLE */ 	LinkList q,p=L->next; /* p指向第一个结点 */ 	while(p->next) /* p所指结点有后继 */ 	{ 		q=p->next; /* q为p的后继 */ 		if(q->data==cur_e) 		{ 			*pre_e=p->data; 			return OK; 		} 		p=q; /* p向后移 */ 	} 	return INFEASIBLE; }  Status NextElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e) {	/* 初始条件:线性表L已存在 */ 	/* 操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是最后一个,则用next_e返回它的后继, */ 	/*           返回OK;否则操作失败,next_e无定义,返回INFEASIBLE */ 	LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */ 	while(p->next) /* p所指结点有后继 */ 	{ 		if(p->data==cur_e) 		{ 			*next_e=p->next->data; 			return OK; 		} 		p=p->next; 	} 	return INFEASIBLE; }  Status ListInsert(LinkList L,int i,ElemType e) /* 算法2.9。不改变L */ {	/* 在带头结点的单链线性表L中第i个位置之前插入元素e */ 	int j=0; 	LinkList p=L,s; 	while(p&&j<i-1) /* 寻找第i-1个结点 */ 	{ 		p=p->next; 		j++; 	} 	if(!p||j>i-1) /* i小于1或者大于表长 */ 		return ERROR; 	s=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 生成新结点 */ 	s->data=e; /* 插入L中 */ 	s->next=p->next; 	p->next=s; 	return OK; }  Status ListDelete(LinkList L,int i,ElemType *e) /* 算法2.10。不改变L */ {	/* 在带头结点的单链线性表L中,删除第i个元素,并由e返回其值 */ 	int j=0; 	LinkList p=L,q; 	while(p->next&&j<i-1) /* 寻找第i个结点,并令p指向其前岖 */ 	{ 		p=p->next; 		j++; 	} 	if(!p->next||j>i-1) /* 删除位置不合理 */ 		return ERROR; 	q=p->next; /* 删除并释放结点 */ 	p->next=q->next; 	*e=q->data; 	free(q); 	return OK; }  void ListTraverse(LinkList L,void(*vi)(ElemType)) /* vi的形参类型为ElemType,与bo2-1.c中相应函数的形参类型ElemType&不同 */ {	/* 初始条件:线性表L已存在。操作结果:依次对L的每个数据元素调用函数vi() */ 	LinkList p=L->next; 	while(p) 	{ 		vi(p->data); 		p=p->next; 	} 	printf("\n"); } 

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静态单链表(C语言)

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// 线性表的静态单链表存储结构 #define MAX_SIZE 100 // 链表的最大长度 typedef struct {     ElemType data; //此處的ElemType可以自由代換(如int/float等)     int cur; } component, SLinkList[MAX_SIZE];  // 一个数组只生成一个静态链表的基本操作(11个) #define DestroyList ClearList // DestroyList()和ClearList()的操作是一样的  void InitList(SLinkList L) {     // 构造一个空的链表L,表头为L的最后一个单元L[MAX_SIZE-1],其余单元链成     // 一个备用链表,表头为L的第一个单元L[0],“0”表示空指针     int i;     L[MAX_SIZE - 1].cur = 0; // L的最后一个单元为空链表的表头     for (i = 0; i < MAX_SIZE - 2; i++) // 将其余单元链接成以L[0]为表头的备用链表         L[i].cur = i + 1;     L[MAX_SIZE - 2].cur = 0; }  void ClearList(SLinkList L) {     // 初始条件:线性表L已存在。操作结果:将L重置为空表     int i, j, k;     i = L[MAX_SIZE - 1].cur; // 链表第一个结点的位置     L[MAX_SIZE - 1].cur = 0; // 链表空     k = L[0].cur; // 备用链表第一个结点的位置     L[0].cur = i; // 把链表的结点连到备用链表的表头     while (i) { // 没到链表尾         j = i;         i = L[i].cur; // 指向下一个元素     }     L[j].cur = k; // 备用链表的第一个结点接到链表的尾部 }  Status ListEmpty(SLinkList L) {     // 若L是空表,返回TRUE;否则返回FALSE     if (L[MAX_SIZE - 1].cur == 0) // 若为空表         return TRUE;     else         return FALSE; }  int ListLength(SLinkList L) {     // 返回L中数据元素个数     int j = 0, i = L[MAX_SIZE - 1].cur; // i指向第一个元素     while (i) { // 没到静态链表尾         i = L[i].cur; // 指向下一个元素         j++;     }     return j; }  Status GetElem(SLinkList L, int i, ElemType *e) {     // 用e返回L中第i个元素的值     int l, k = MAX_SIZE - 1; // k指向表头序号     if (i < 1 || i > ListLength(L))         return ERROR;     for (l = 1; l <= i; l++) // 移动到第i个元素处         k = L[k].cur;     *e = L[k].data;     return OK; }  int LocateElem(SLinkList L, ElemType e) { // 算法2.13(有改动)     // 在静态单链线性表L中查找第1个值为e的元素。若找到,则返回它在L中的     // 位序,否则返回0。(与其它LocateElem()的定义不同)     int i = L[MAX_SIZE - 1].cur; // i指示表中第一个结点     while (i && L[i].data != e) // 在表中顺链查找(e不能是字符串)         i = L[i].cur;     return i; }  Status PriorElem(SLinkList L, ElemType cur_e, ElemType *pre_e) {     // 初始条件:线性表L已存在     // 操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是第一个,则用pre_e返回它的前驱,     // 否则操作失败,pre_e无定义     int j, i = L[MAX_SIZE - 1].cur; // i指示链表第一个结点的位置     do { // 向后移动结点         j = i;         i = L[i].cur;     } while (i && cur_e != L[i].data);     if (i) { // 找到该元素         *pre_e = L[j].data;         return OK;     }     return ERROR; }  Status NextElem(SLinkList L, ElemType cur_e, ElemType *next_e) {     // 初始条件:线性表L已存在     // 操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是最后一个,则用next_e返回它的后继     // 否则操作失败,next_e无定义     int j, i = LocateElem(L, cur_e); // 在L中查找第一个值为cur_e的元素的位置     if (i) { // L中存在元素cur_e         j = L[i].cur; // cur_e的后继的位置         if (j) { // cur_e有后继             *next_e = L[j].data;             return OK; // cur_e元素有后继         }     }     return ERROR; // L不存在cur_e元素,cur_e元素无后继 }  Status ListInsert(SLinkList L, int i, ElemType e) {     // 在L中第i个元素之前插入新的数据元素e     int l, j, k = MAX_SIZE - 1; // k指向表头     if (i < 1 || i > ListLength(L) + 1)         return ERROR;     j = Malloc(L); // 申请新单元     if (j) { // 申请成功         L[j].data = e; // 赋值给新单元         for (l = 1; l < i; l++) // 移动i-1个元素             k = L[k].cur;         L[j].cur = L[k].cur;         L[k].cur = j;         return OK;     }     return ERROR; }  Status ListDelete(SLinkList L, int i, ElemType *e) {     // 删除在L中第i个数据元素e,并返回其值     int j, k = MAX_SIZE - 1; // k指向表头     if (i < 1 || i > ListLength(L))         return ERROR;     for (j = 1; j < i; j++) // 移动i-1个元素         k = L[k].cur;     j = L[k].cur;     L[k].cur = L[j].cur;     *e = L[j].data;     Free(L, j);     return OK; }  void ListTraverse(SLinkList L, void(*vi)(ElemType)) {     // 初始条件:线性表L已存在。操作结果:依次对L的每个数据元素调用函数vi()     int i = L[MAX_SIZE - 1].cur; // 指向第一个元素     while (i) { // 没到静态链表尾         vi(L[i].data); // 调用vi()         i = L[i].cur; // 指向下一个元素     }     printf("\n"); } 
  1. ^ 高一凡. 《数据结构》算法实现及解析 2004年10月第2版. 西安: 西安电子科技大学出版社. ISBN 9787560611761 (中文).