数据结构与算法(三)--单向链表

原创
2015/04/16 14:43
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有的时候,处于内存中的数据并不是连续的。那么这时候,我们就需要在数据结构中添加一个属性,这个属性会记录下面一个数据的地址。有了这个地址之后,所有的数据就像一条链子一样串起来了,那么这个地址属性就起到了穿线连结的作用。

    相比较普通的线性结构,链表结构的优势是什么呢?我们可以总结一下:

    (1)单个节点创建非常方便,普通的线性内存通常在创建的时候就需要设定数据的大小

    (2)节点的删除非常方便,不需要像线性结构那样移动剩下的数据

    (3)节点的访问方便,可以通过循环或者递归的方法访问到任意数据,但是平均的访问效率低于线性表

    那么在实际应用中,链表是怎么设计的呢?我们可以以int数据类型作为基础,设计一个简单的int链表:

(1)设计链表的数据结构

typedef struct _LINK_NODE  
{  
    int data;  
    struct _LINK_NODE* next;  
}LINK_NODE;

(2)创建链表

LINK_NODE* alloca_node(int value)  
{  
    LINK_NODE* pLinkNode = NULL;  
    pLinkNode = (LINK_NODE*)malloc(sizeof(LINK_NODE));  
      
    pLinkNode->data = value;  
    pLinkNode->next = NULL;  
    return pLinkNode;  
}

(3)删除链表

void delete_node(LINK_NODE** pNode)  
{  
    LINK_NODE** pNext;  
    if(NULL == pNode || NULL == *pNode)  
        return ;  
          
    pNext = &(*pNode)->next;  
    free(*pNode);  
    delete_node(pNext);   
}

(4)链表插入数据

STATUS _add_data(LINK_NODE** pNode, LINK_NODE* pDataNode)  
{  
    if(NULL == *pNode){  
        *pNode = pDataNode;  
        return TRUE;  
    }  
      
    return _add_data(&(*pNode)->next, pDataNode);  
}  
  
STATUS add_data(const LINK_NODE** pNode, int value)  
{  
    LINK_NODE* pDataNode;  
    if(NULL == *pNode)  
        return FALSE;  
          
    pDataNode = alloca_node(value);  
    assert(NULL != pDataNode);  
    return _add_data((LINK_NODE**)pNode, pDataNode);  
}

(5)删除数据

STATUS _delete_data(LINK_NODE** pNode, int value)  
{  
    LINK_NODE* pLinkNode;  
    if(NULL == (*pNode)->next)  
        return FALSE;  
      
    pLinkNode = (*pNode)->next;  
    if(value == pLinkNode->data){  
        (*pNode)->next = pLinkNode->next;  
        free(pLinkNode);  
        return TRUE;  
    }else{  
        return _delete_data(&(*pNode)->next, value);  
    }  
}  
  
STATUS delete_data(LINK_NODE** pNode, int value)  
{  
    LINK_NODE* pLinkNode;  
    if(NULL == pNode || NULL == *pNode)  
        return FALSE;  
  
    if(value == (*pNode)->data){  
        pLinkNode = *pNode;  
        *pNode = pLinkNode->next;  
        free(pLinkNode);  
        return TRUE;  
    }         
      
    return _delete_data(pNode, value);  
}

(6)查找数据

LINK_NODE* find_data(const LINK_NODE* pLinkNode, int value)  
{  
    if(NULL == pLinkNode)  
        return NULL;  
      
    if(value == pLinkNode->data)  
        return (LINK_NODE*)pLinkNode;  
      
    return find_data(pLinkNode->next, value);  
}

(7)打印数据

void print_node(const LINK_NODE* pLinkNode)  
{  
    if(pLinkNode){  
        printf("%d\n", pLinkNode->data);  
        print_node(pLinkNode->next);  
    }  
}

(8)统计数据

int count_node(const LINK_NODE* pLinkNode)  
{  
    if(NULL == pLinkNode)  
        return 0;  
          
    return 1 + count_node(pLinkNode->next);  
}


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