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【数据结构】——拿捏链表 ( 无头单向不循环链表 )⌛链表介绍⌛⛲1.初始化链表⛳2.打印链表✨3.增加结点✨4.删除结点⛵5.查找数据⌚6.修改数据

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【数据结构】——拿捏链表 ( 无头单向不循环链表 )⌛链表介绍⌛⛲1.初始化链表⛳2.打印链表✨3.增加结点✨4.删除结点⛵5.查找数据⌚6.修改数据

知识回顾

在前一章中我们已经介绍了==顺序表==,对顺序表的实现已经有所了解!

但是,这种数据结构,难免会有以下的==缺陷==

我们在中间位置插入或删除数据的话,可能需要挪动后面的所有数据,时间复杂度较高==(o(n))==

我们的空间是按照2倍的常数开辟的,可能会造成空间的浪费,比如我们的顺序表从100扩容到200,

但我们只需要插入5个数据,剩下的195单位空间就被浪费了

增容过程也会造成资源的消耗

为了克服以上的缺陷,我们设计出了另外一种线性数据结构——<code>链表</code>

之所以叫它线性表,是因为它的逻辑结构是连续的,仍然满足线性表的特征

但它在物理结构上未必是关联的,连续的

在物理结构上非连续的话,我们可以利用地址,形成元素之间的相互联系

它的定义仍然是一个结构体,每个结构体,就是链表中的一个结点

<code>链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构</code>,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点(链表中每一个元素称为结点)组成,<code>结点</code>可以在运行时<code>动态生成</code>。每个结点包括两个部分:<code>一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域</code>。
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实际中,链表的结构多种多样:

1.带头、不带头链表

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2、单向,双向。

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3、循环,非循环。

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通过以上的这些情况组合起来,就有<code>八种链表结构。即带头单向循环链表、带头单向非循环链表、带头双向循环链表、带头双向非循环链表、无头单向循环链表、无头单向非循环链表、无头双向循环链表、无头双向非循环链表。</code>

本篇讲解的是无头单向非循环链表。

<code>链表</code>是由一个个结点链接而成,创建一个链表之前,我们首先要创建一个结点类型,该类型由两部分组成:<code>数据域和指针域。</code>

内存布局:

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打印链表时,我们需要从头指针指向的位置开始,依次向后打印,直到指针指向null时,结束打印。

仔细想想,每当我们需要增加一个结点之前,我们必定要先申请一个新结点,然后再插入到相应位置,于是我们可以将该功能封装成一个函数。

头插时,我们只需要先让新结点的指针域指向头指针指向的位置(即原来的第一个结点),然后让头指针指向新结点即可。

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注:这两步操作的顺序不能颠倒,若先让头指针指向新结点,那么就无法找到原来第一个结点的位置了。

尾插的时候我们需要先判断链表是否为空,若为空,则直接让头指针指向新结点即可;若不为空,我们首先需要利用循环找到链表的最后一个结点,然后让最后一个结点的指针域指向新结点。

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注:新结点创建的时候指针域就已经置空,所以尾插时不需要再将新结点的指针域置空。

在给定位置后插入结点也只需要两步:先让新结点的指针域指向该位置的下一个结点,然后再让该位置的结点指向新结点即可。

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注:这两步操作也不能颠倒顺序,理由与头插时相同。

要想在给定位置的前面插入一个新结点,我们首先还是要找到该位置之前的一个结点,然后让新结点的指针域指向地址为pos的结点,让前一个结点指向新结点即可。需要注意的是,当给定位置为头指针指向的位置时,相当于头插。

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头删较为简单,若为空表,则不必做处理;若不为空表,则直接让头指针指向第二个结点,然后释放第一个结点的内存空间即可。

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尾删相对麻烦一些,我们需要考虑三种不同的情况:

1、当链表为空时,不做处理。

2、当链表中只有一个结点时,直接释放该结点,然后将头指针置空。

3、当链表中有多个结点时,我们需要先找到最后一个结点的前一个结点,然后将最后一个结点释放,将前一个结点的指针域置空,使其成为新的尾结点。

4、==注意:删除尾部的数据还要把尾部的前一个结点的指针域置为null空指针,否则我们下次删除就找不到尾了。==

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要删除给定位置之后的值,我们首先判断传入地址是否为最后一个结点的地址,若是,则不做处理,因为最后一个结点后面没有结点可删除。若不是最后一个结点,我们首先让地址为pos的结点指向待删除结点的后一个结点,然后将待删除结点释放即可。

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要删除给定位置的结点,我们首先要判断该结点是否为第一个结点,若是,则操作与头删相同;若不是,我们就需要先找到待删除结点的前一个结点,然后让其指向待删除结点的后一个结点,最后才能释放待删除的结点。

**这个有2种情况:

1、删除的是不是第一个结点

2、删除的是第一个结点

因为删除当前位置数据有可能是第一个结点,所以我们统一传二级指针来实现。**

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查找数据相对于前面的来说就非常简单了,我们只需要遍历一遍链表,在遍历的过程中,若找到了目标结点,则返回结点的地址;若遍历结束也没有找到目标结点,则直接返回空指针。

修改数据,嗯…其实我觉得根本不用写出来,但是链表的一般功能就是增、删、查、改嘛,为了完整性,还是加上吧。

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