带头结点的循环单链表
循环单链表简单理解
前面复习了单链表，单链表的尾结点的特点是next域为NULL(空)；而我们今天要复习的循环单链表，和单链表基本类似。
区别就在于：
循环单链表的尾结点的next域为头结点。
头文件(.h)
老规矩，先上头文件：
笔者这里的命名为：clist.h
#pragma once
// 带头结点的循环单链表
// 尾结点的next指向头结点
typedef struct CNode
{
int data; // 保存数据
struct CNode* next; // 下一个结点
}CNode, * CList;
// 初始化函数
void InitList(CList plist);
// 判空
bool IsEmpty(CList plist);
// 获取数据长度
int GetLength(CList plist);
// 头插
bool Insert_head(CList plist, int val);
// 尾插
bool Insert_tail(CList plist, int val);
// 在plist中查找关键字key，找到返回目标地址，失败返回NULL
CList Search(CList plist, int key);
// 删除plist中的第一个key
bool DeleteVal(CList plist, int key);
// 打印输出所有数据
void Show(CList plist);
// 逆置(重中之重)
void Reverse(CList plist);
// 清空数据
void Clear(CList plist);
// 销毁动态内存
void Destroy(CList plist);
代码文件(.cpp)
接下来是代码文件，命名为clist.cpp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include "clist.h"
// 初始化函数
void InitList(CList plist)
{
assert(plist != NULL);
if (plist == NULL) return;
// 使其成为环
plist->next = plist;
}
// 判空
bool IsEmpty(CList plist)
{
assert(plist != NULL);
return plist->next == plist;
}
// 获取数据长度
int GetLength(CList plist)
{
assert(plist != NULL);
int count = 0;
for (CNode* p = plist->next; p != plist; p = p->next)
{
count += 1;
}
return count;
}
// 头插
bool Insert_head(CList plist, int val)
{
assert(plist != NULL);
CNode* p = (CNode*)malloc(sizeof(CNode));
p->data = val;
p->next = plist->next;
plist->next = p;
return true;
}
// 尾插
bool Insert_tail(CList plist, int val)
{
assert(plist != NULL);
// 创建新结点
CNode* p = (CNode*)malloc(sizeof(CNode));
// 给新结点赋值val
p->data = val;
// 让q定位到最后一个数据结点
CNode* q;
for (q = plist->next; q->next != plist; q = q->next)
{
// 不用做操作
;
}
//p->next = q->next;与下方语句等价
p->next = plist;
q->next = p;
return true;
}
// 在plist中查找关键字key，找到返回目标地址，失败返回NULL
CList Search(CList plist, int key)
{
assert(plist != NULL);
// 需要注意如果初始化为plist->next
// 则控制语句不能是：p->next != plist
for (CNode* p = plist->next; p != plist; p = p->next)
{
if (key == p->data)
{
return p;
}
}
return NULL;
}
// 查找key的前驱结点，成功返回key的前驱，失败返回NULL
// static关键字修饰全局函数：只能在本文件使用
static CNode* SearchPrio(CList plist, int key)
{
assert(plist != NULL);
// 注意：此处起始条件p初始化成头结点
for (CNode* p = plist; p->next != plist; p = p->next)
{
if (key == p->next->data)
{
return p;
}
}
return NULL;
}
// 删除plist中的第一个key
bool DeleteVal(CList plist, int key)
{
assert(plist != NULL);
CNode* p = SearchPrio(plist, key);
// 如果找到了即p不空
if (p)
{
// 先用q指向我们要删除的结点
CNode* q = p->next;
// 随后把q剔除
p->next = q->next;
// 释放内存，完成删除
free(q);
return true;
}
else
{
printf("未查找到您要删除的结点，删除失败\n");
return false;
}
}
// 打印输出所有数据
void Show(CList plist)
{
assert(plist != NULL);
for (CNode* p = plist->next; p != plist; p = p->next)
{
printf("%d ",p->data);
}
printf("\n");
}
// 逆置(重中之重)
void Reverse(CList plist)
{
assert(plist != NULL);
// 运用头插的思想
CNode* p = plist->next;
CNode* q;
plist->next = plist;
while (p != plist)
{
q = p->next;
//将p头插到plist中
p->next = plist->next;
plist->next = p;
p = q;
}
}
// 清空数据
void Clear(CList plist)
{
assert(plist != NULL);
plist->next = plist;
}
// 销毁动态内存
void Destroy(CList plist)
{
assert(plist != NULL);
CNode* p;
// 只要存在数据结点
while (plist->next != plist)
{
// p指向第一个数据结点
p = plist->next;
// 把第一个结点剔除
plist->next = p->next;
free(p);
}
}
代码测试
如下代码简单测试一下我们写的函数：
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include "clist.h"
int main()
{
CNode head;
InitList(&head);
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
Insert_tail(&head,i);
}
Show(&head);
printf("逆置后：\n");
Reverse(&head);
Show(&head);
printf("目前链表长度：%d\n", GetLength(&head));
printf("删除第一个\"0\"后\n");
DeleteVal(&head, 0);
Show(&head);
printf("目前链表长度：%d\n", GetLength(&head));
Destroy(&head);
return 0;
}
输出结果如下：
参考资料
【1】严蔚敏. 数据结构(C语言版). 北京：清华大学出版社，2009：30.