小猪的数据结构辅助教程——2.4 线性表中的循环链表

标签（空格分隔）： 数据结构

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本节学习路线图与学习要点

学习要点：

• 1.了解单链表存在怎样的缺点，暴露出来的问题
• 2.知道什么是循环单链表，掌握单链表的特点以及存储结构
• 3.掌握循环链表的一些基本操作的实现逻辑，最好能手撕代码

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1.循环单链表的引入

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2.循环链表的特点以及存储结构

循环链表的特点：

上面也说了，比单链表稍微高比格一点的地方就是：
链表最后一个结点的指针域指向了头结点而已，这样形成所谓的环，就是循环单链表了，呵呵！
特点的话有：
我们之前判断单链表是否为空：head -> next 是否为NULL即可
而循环单链表只需：head -> next 是否为head(自身)即可
相关的操作和单链表还是比较相似的！

存储结构：(和单链表一样~)：

typedef int ElemType;typedef int Status;  typedef struct LNode{    ElemType data;         //数据域    struct LNode *next;   //指针域 }LNode;  typedef struct LNode *LinkList;

单链表的结构图：

如上图，加入我们的链表很长的话，从表头找到表尾是很费时的，所以循环链表往往是设置尾指针！
而不是设置头指针！尾指针！尾指针！尾指针！

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3.相关基本操作的代码实现

1）构造空表

Status InitList(LinkList L){    L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));    if(!L)exit(ERROR);    L ->next = L;   //自己指自己~（头节点指针域指向头结点）     return OK;}

2）将表置空

void ClearList(LinkList L){    LinkList p,q;    L = L ->next;     //指向头结点     p = L ->next;    //指向第一个结点     while(p!=L)    {        q = p ->next;        free(p);        p = q;    }    L ->next = L; //自己指自己 } 

3）判断是否为空表

有头节点的哦~

Status ListEmpty(LinkList L){    return L!=L ->next?FALSE:TRUE; }

4）销毁表

void DestoryList(LinkList L) {    ClearList(L);  //将表置空    free(L);    //释放头节点     L = NULL; }

5）获得表长度

int ListLength(LinkList L){    int i = 0;    LinkList p = L ->next;  //指向头结点     while(p != L)    {        i++;        p = p ->next;    }     return i;} 

6）获得表中第i个元素的值

Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e){    int j = 1;    LinkList p = L ->next ->next;   //指向第一个结点    if(i <= 0||i >ListLength)return ERROR;  //判断插入位置是否合法     while(j < i)    {        j++;        p = p ->next;    }     e = p ->data;    return OK;} 

7）查找表中是否存在满足条件的元素

int LocateElem(LinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType)) {    int i = 0;    LinkList p = L ->next ->next;  //指向第一个结点    while(p != L ->next)    {        i++;        if(compare(p->data,e))return i;        p = p ->next;     }     return 0;   //找不到，返回0 }

8）获得某个节点的直接前驱

Status BeforeElem(LinkList L,ElemType choose,ElemType *before){    LinkList q,p = L ->next ->next;  //指向第一个结点    q = p ->next;      while(q != L ->next)    {               if(q ->data == choose)        {            before = p ->data;            return OK;        }        p = q; //继续后移        q = q ->next;     }    return ERROR;   }

9）获得某个节点的直接后继

Status NextElem(LinkList L,ElemType choose,ElemType *behind){    LinkList p = L ->next ->next;  //指向第一个结点    while(p != L)    {        if(p ->data == choose)        {            behind = p ->next ->data;            return OK;        }    }}

10）往第i个位置插入元素

Status ListInsert(LinkList L,int i,ElemType e){    LinkList s,p = L ->next;    int j = 0;    if(i <= 0 || i > ListLength(L) + 1)return ERROR;  //判断插入位置是否合法    //寻找插入结点的前一个结点     while(j < i - 1)     {        j++;        p = p ->next;       }    //生成新结点    s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));     s ->data = e; //将e赋值给新结点    s ->next = p ->next; //新结点指向原来的第i个结点     p ->next = s;   //原i - 1个结点指向新结点     //假如插入的位置是表尾，把新的表尾地址给尾指针     if(p == L)    {        L = s;    }    return OK;} 

步骤解析：

普通的插入和单链表都是大同小异，普通结点插入的流程：

而特殊情况就是，假如插入位置是尾结点的话，那么还需要让尾指针指向这个新插入的尾结点
就是上面的:L = s;

11）删除表中第i个元素

Status ListDelete(LinkList L,int i,ElemType *e){    LinkList s,p = L ->next;    int j = 0;    if(i <= 0||i > ListLength(L))return ERROR;//判断删除位置是否合法     //寻找插入结点的前一个结点     while(j < i - 1)     {        j++;        p = p ->next;    }    s = p ->next;    p ->next = s ->next;     e = s ->data;    if(s == L)    L = p;    free(q);  //释放结点    return OK; }

步骤解析：

和插入一样，删除完后，还要考虑尾指针指向的位置

假如删除的是尾结点的话，那么还要让L = p;指向删除结点的前一个节点~

12）遍历循环链表里的所有元素

void ListTraverser(LinkList L,void(*visit)(ElemType)){    LinkList p = L ->next ->next;   //指向第一个结点     while(p != L ->next)    {        visit(p ->data);        p = p ->next;    }    printf("\n");}

4.本节代码下载：

https://github.com/coder-pig/Data-structure-auxiliary-tutorial/blob/master/List/list4.c