算法库应用-有序单链表插入节点
学习源头:
构建单链表插入节点, 并保持有序单链表构造
更新版本日志:
V1.0 : 模仿老师,并构建增加 bool LinkList_sorting(LinkList *&L); 算法函数库,
基础上, 进行遍历对比, 插入节点, 保持有序构造
目录
V1.0:
功能函数 : ListInsert_orderly
/**************************************************
函数名: ListInsert_orderly
功 能: 在一个有序链表的基础上,进行插入, 从而还是有序链表
参 数: (1)LinkList *&L:处理过的有序链表
(2)ElemType insert_value:插入的元素
定义变量含义:
(1)LinkList *preNode_Bigger:遍历找到最大节点的前一个节点,用来存储位置
(2)LinkList *Bigger_Node:对比插入的最大节点,用来和插入值进行比较
(3)LinkList *newNode: 插入构建的新节点
(4)int counter:增加调试插入的位置
注 意: ① 我们此时插入的是从小到大的有序表, 我们只需找到 最大节点的前一个节点即可
② preMaxNode只是遍历节点,刚开始是从小到大,直到遇到 插入节点 < 链表节点,
我们把插入节点,放在链表节点前面
这个是继续的条件, 结束的条件是
preNode_Bigger->next == NULL 或者 insert_value < Bigger_Node->data
③不存在空,因为就算只有头结点, 我们直接插入preMaxNode后即可
④ 思路理清, preNode_Bigger是为了存储元素位置
Bigger_Node是为了方便对比元素值,避免混乱
返回值: 无
**************************************************/
void ListInsert_orderly(LinkList *&L, ElemType insert_value)
{
LinkList *preNode_Bigger = L; //①
LinkList *Bigger_Node = preNode_Bigger->next; //④
LinkList *newNode;
int counter = 0;
while(preNode_Bigger->next != NULL && insert_value > Bigger_Node->data )//②
{
counter++;
preNode_Bigger = preNode_Bigger->next;
Bigger_Node = preNode_Bigger->next;
}
printf("\n %d 成功插入单链表,成为第 %d 个元素\n",insert_value,counter+1);
//③
newNode = (LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));
newNode->data = insert_value; //构建新节点
newNode->next = Bigger_Node;
preNode_Bigger->next = newNode;//插入
}使用构建函数库:
singlelist.h
#ifndef SINGLELIST_H_INCLUDE
#define SINGLELIST_H_INCLUDE
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
typedef int ElemType; //定义单链表节点类型
typedef struct LNode
{
ElemType data;
struct LNode *next; //指向后继节点
}LinkList;
//①头插法建立单链表
void CreatList_Head(LinkList *&L, ElemType Array_used[], int Array_number);
//②尾插法建立单链表
void CreatList_Tail(LinkList *&L, ElemType Array_used[], int Array_number);
//③输出单链表
void DisplayLinkList(LinkList *L);
//④销毁单链表
void DestroyLinkList(LinkList *&L);
//⑤ 初始化线性表
void InitLinkList(LinkList *&L);
//⑥ 判断线性表是否为空表
bool LinkListEmpty(LinkList *L);
//⑦ 返回单链表L中数据节点的个数
int LinkListLength(LinkList *L);
//⑧ 求线性表L中指定位置的某个数据元素
bool SpecificLocate_Value(LinkList *L,int location, ElemType &value);
//⑨ 按元素值查找特定元素的位置
int SpecificValue_Location(LinkList *L, ElemType value);
//⑩ 把元素插入到特定位置
bool LinkList_InsertElement(LinkList *&L, int location, ElemType &value);
//(11) 删除特定位置的节点元素
bool LinkList_Delete_Location(LinkList *&L,int location, ElemType &value);
//(12)单链表删除其中其最大节点元素
bool DeleteMaxNode(LinkList *&L);
//(13)对单链表中元素进行排序(至少有2个数据节点)
bool LinkList_sorting(LinkList *&L);
#endif // SINGLELIST_H_INCLUDE
singlelist.cpp
#include "singlelist.h"
/**************************************************
①函数名: CreatList_Head
功 能: 头插法建立单链表
参 数: (1)LinkList *&L: 传入的单链表指针地址
(2)ElemType Array_used[]:要用来建表的数组
(3)int Array_number: 数组的长度
返回值: 无
**************************************************/
void CreatList_Head(LinkList *&L, ElemType Array_used[], int Array_number)
{
int counter;
LinkList *newnode;
L = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //创建头结点
L->next = NULL;
for(counter = 0; counter < Array_number; counter++)
{
newnode = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //创建新节点
newnode->data = Array_used[counter];
newnode->next = L->next; //将newnode插在原开始结点之前,头结点之后
L->next = newnode;
}
}
/**************************************************
②函数名: CreatList_Tail
功 能: 尾插法建立单链表
参 数: (1)LinkList *&L: 传入的单链表指针地址
(2)ElemType Array_used[]:要用来建表的数组
(3)int Array_number:数组的长度
返回值: 无
**************************************************/
void CreatList_Tail(LinkList *&L, ElemType Array_used[], int Array_number)
{
int counter;
LinkList *newnode,*tailnode;
L = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建头结点
L->next = NULL;
tailnode = L; //尾结点tailnode始终指向终端结点,开始指向头结点
for(counter = 0; counter < Array_number; counter++)
{
newnode = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //创建新节点
newnode->data = Array_used[counter];
tailnode->next = newnode; //将新节点插入到尾结点之后
tailnode = newnode; //更新尾结点
}
tailnode->next = NULL; //终端结点next域置空
}
/**************************************************
③函数名: DisplayLinkList
功 能: 输出单链表
参 数: (1)LinkList *L:将要输出的单链表
返回值: 无
**************************************************/
void DisplayLinkList(LinkList *L)
{
LinkList *shownode;
shownode = L->next;
while(shownode != NULL)
{
printf("%d",shownode->data);
printf(" ");
shownode = shownode->next; //一直遍历,直到指向尾->newt = NULL
}
printf("\n");
}
/**************************************************
④函数名: DestroyLinkList
功 能: 销毁单链表
参 数: (1)LinkList *&L:要销毁的单链表
注意:① 等到指引下一个节点的指针为Null时就跳出,避免出现野指针,此时再销毁destroyNode
② 避免断开联系,记录 销毁节点的下一个节点
③避免空指针异常
返回值: 无
**************************************************/
void DestroyLinkList(LinkList *&L)
{
LinkList *destoryNode,*nextNode;
destoryNode = L;
nextNode = destoryNode->next;
while(nextNode != NULL) //①
{
free(destoryNode);
destoryNode = nextNode;
nextNode = destoryNode->next; //②
}
free(destoryNode);
L->next = NULL; //③
}
/**************************************************
⑤函数名: InitLinkList
功 能: 初始化单链表
参 数: LinkList *&L:要被初始化的链表指针地址
返回值: 无
**************************************************/
void InitLinkList(LinkList *&L)
{
L = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建头结点
L->next = NULL;
}
/**************************************************
⑥函数名: LinkListEmpty
功 能: 判断单链表是否为空
参 数: (1)LinkList *L:要判断的单链表
返回值: bool: 是否为空? treu:false
**************************************************/
bool LinkListEmpty(LinkList *L)
{
return (L->next == NULL);
}
/**************************************************
⑦函数名: LinkListLength
功 能: 返回单链表L中数据节点的个数
参 数: LinkList *L:要计算的数据节点
返回值: int: 线性表数据节点个数值
**************************************************/
int LinkListLength(LinkList *L)
{
int counter = 0;
LinkList *nowNode = L;
while(nowNode->next != NULL)
{
counter++;
nowNode = nowNode->next;
}
return counter;
}
/**************************************************
⑧函数名: GetLocateValue
功 能: 求特定位置的数据元素值
参 数: (1)LinkList *L:要找的单链表
(2)int location:所要找的位置
(3)ElemType &value: 传递回所要找的值
注意: ① 判断跳出的时候, 是查找成功, 还是抵达末尾
② counter == 要找到序号,则跳出,所以counter < location ,
nowNode指向的节点为空,则到末尾,则跳出
③④ 这两条语句, 所指向的序号和节点, 是同步的, 位置到或者此节点为空,则跳出
返回值: bool: 是否查找成功? true:false
**************************************************/
bool SpecificLocate_Value(LinkList *L,int location, ElemType &value)
{
int counter = 0;
LinkList *nowNode = L;
while(counter < location && nowNode != NULL)//②
{
counter++; //③ 当前计数的节点
nowNode = nowNode->next;//④当前遍历到的节点
}
if(nowNode == NULL) //①
{
return false;
}
else
{
value = nowNode->data;
return true;
}
}
/**************************************************
⑨函数名:SpecificValue_Location
功 能: 查找特定数据值的节点,并返回其位置
参 数: (1)LinkList *L: 被查找的单链表(2)ElemType e:
注 意: ①从头结点后的第一个节点开始找
②while循环内的两条语句是同步指向的
③当nowNode为空时(到达末尾仍未找到), counter作废
④当nowNode不为空时,跳出时, counter表示所指向节点存在,并符合所需
返回值:
**************************************************/
int SpecificValue_Location(LinkList *L, ElemType value)
{
int counter = 1;
LinkList *nowNode = L->next; //①
while(nowNode != NULL && nowNode->data != value)
{
nowNode = nowNode->next;
counter++; //②
}
if(nowNode == NULL) //③
{
return 0;
}
else //④
{
return counter;
}
}
/**************************************************
⑩函数名: LinkList_InsertElement
功 能: 在单链表特定位置插入节点
参 数: (1)LinkList *&L:要插入的单链表
(2)int location:要插入的位置
(3) ElemType &value:插入的数据
思路: 先在单链表L中,找到第 i-1个节点(不算头结点),若存在这样的节点,
将值为value的节点 插入到其后面
注意: ① 计数器和 nowNode是同步往后移动(从L->next开始算第一个节点),
直到 找到counter = location-1,
②此时 nowNode不为空,则此时nowNode指向
要插入位置的 前一个节点
③ 覆盖指针前, 牢记 nowNode->next里面存放的是后继节点信息,所以要先处理
newNode->next = nowNode->next;
然后我们才能再把 nowNode->next指向新节点 newNode
返回值: bool: 是否存在第i-1个节点,并插入成功? true : false
**************************************************/
bool LinkList_InsertElement(LinkList *&L, int location, ElemType &value)
{
int counter = 0;
LinkList *nowNode = L;
LinkList *newNode;
while((counter < (location-1)) && (nowNode != NULL)) //①
{
counter++;
nowNode = nowNode->next;
}
if(nowNode == NULL)//②
{
return false;
}
else
{
newNode = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
newNode->data = value;
newNode->next = nowNode->next;//③
nowNode->next = newNode;
return true;
}
}
/**************************************************
(11)函数名: LinkList_Delete_Location
功 能: 删除特定位置的节点元素
参 数: (1)LinkList *&L:被删除的单链表 (2)int location:特定位置
(3) ElemType &value:被删除的元素值
思路: 找到第location-1个元素, 存储第locataion个元素值(判断null),然后free
链接 location-1 和 location+1
注意: ① counter和指针节点是同步的,要么找到location-1个节点,要么到末尾
② 虽然可能找到location-1个元素,其可能是最后一个元素,从而导致删除失败
需要判断一下,deleteNode是否为空,才能得出是否任务成功
③ 指针覆盖还是老生常谈,先存储一下deleteNode(方便free),
然后指针交替,然后free
返回值: bool: 是否删除成功? true:false
**************************************************/
bool LinkList_Delete_Location(LinkList *&L,int location, ElemType &value)
{
int counter = 0;
LinkList *nowNode = L;
LinkList *deleteNode;
while(counter < (location-1) && nowNode != NULL) //①
{
counter++;
nowNode = nowNode->next;
}
if(nowNode == NULL)
{
return false;
}
else
{
deleteNode = nowNode->next;
if(deleteNode == NULL) //②
{
return false;
}
value = deleteNode->data;
nowNode->next = deleteNode->next; //③
free(deleteNode);
return true;
}
}
/**************************************************
(12)函数名: DeleteMaxNode
功 能: 删除单链表中最大的一个节点
参 数: (1)LinkList *&L:要删除节点的单链表
思路: 四个指针, 最大指针,最大指针前一个节点
目前遍历的指针,遍历指针的前一个节点, 边比较,边替换,边遍历
注意:①避免只有一个头结点,造成空指针替换异常
②③ 顺序不能变,因为③跳出的时候, 会利用到while的非空条件,
避免对比的时候, 出现野指针,直到为空时,即可直接跳出,非空则比较替换
返回值:是否删除成功 ? true:false
**************************************************/
bool DeleteMaxNode(LinkList *&L)
{
LinkList *nowNode,*preNode;
LinkList *maxNode,*preMaxNode;
nowNode = L->next;
preNode = L;
maxNode = nowNode;
preMaxNode = preNode;
if(nowNode == NULL) //①
{
return false;
}
while(nowNode != NULL) //直到末尾
{
if(nowNode->data > maxNode->data) //②
{
maxNode = nowNode;
preMaxNode = preNode;
}
preNode = nowNode; //接着走下一个节点
nowNode = nowNode->next; //③
}
preMaxNode->next = maxNode->next;
free(maxNode);
return true;
}
/**************************************************
(13)函数名:LinkList_sorting
功 能:对单链表中元素进行排序(至少有2个数据节点)
参 数:LinkList *&L:要进行排序的单链表
注意: ① 空表,或者只有一个数据节点,则不需要排序,返回false
② 开始节点必须是头结点,因为我们会用到start_compare->next,
③ 把数据节点(第二个数据节点及以后)和原始链表(头结点+一个数据节点)
④ 在有序表中,一直找到比前一个节点大,比后一个节点小的空挡,
所以时刻对比start_compare->next->data, 并且start_compare->next不能为空
(为空代表到达末尾,交替空指针)
⑤ 顺序不能变, 避免丢失有序表后续信息(指针覆盖的一句话)
详细链接:https://blog.csdn.net/qq_57484399/article/details/127141307
返回值:bool: 是否符合排序标准,并排序成功 ? true: false
**************************************************/
bool LinkList_sorting(LinkList *&L)
{
LinkList *compare,*start_compare,*Remaining_node;
if(L->next == NULL || L->next->next == NULL)//①保证至少有2个数据节点
{
return false;
}
compare = L->next->next;
start_compare = L; //②开始节点必须是头结点
Remaining_node = compare->next;
L->next->next = NULL; //③把数据节点(第二个数据节点及以后)和原始链表(头结点+一个数据节点)
while(compare != NULL)
{
Remaining_node = compare->next;
start_compare = L;
while((start_compare->next != NULL) && (compare->data > start_compare->next->data))
{
start_compare = start_compare->next;
} //④
compare->next = start_compare->next;
start_compare->next = compare; //⑤
compare = Remaining_node;
}
return true;
}
测试main.cpp
#include <stdio.h>
#include "singlelist.h"
/**************************************************
函数名: ListInsert_orderly
功 能: 在一个有序链表的基础上,进行插入, 从而还是有序链表
参 数: (1)LinkList *&L:处理过的有序链表
(2)ElemType insert_value:插入的元素
定义变量含义:
(1)LinkList *preNode_Bigger:遍历找到最大节点的前一个节点,用来存储位置
(2)LinkList *Bigger_Node:对比插入的最大节点,用来和插入值进行比较
(3)LinkList *newNode: 插入构建的新节点
(4)int counter:增加调试插入的位置
注 意: ① 我们此时插入的是从小到大的有序表, 我们只需找到 最大节点的前一个节点即可
② preMaxNode只是遍历节点,刚开始是从小到大,直到遇到 插入节点 < 链表节点,
我们把插入节点,放在链表节点前面
这个是继续的条件, 结束的条件是
preNode_Bigger->next == NULL 或者 insert_value < Bigger_Node->data
③不存在空,因为就算只有头结点, 我们直接插入preMaxNode后即可
④ 思路理清, preNode_Bigger是为了存储元素位置
Bigger_Node是为了方便对比元素值,避免混乱
返回值: 无
**************************************************/
void ListInsert_orderly(LinkList *&L, ElemType insert_value)
{
LinkList *preNode_Bigger = L; //①
LinkList *Bigger_Node = preNode_Bigger->next; //④
LinkList *newNode;
int counter = 0;
while(preNode_Bigger->next != NULL && insert_value > Bigger_Node->data )//②
{
counter++;
preNode_Bigger = preNode_Bigger->next;
Bigger_Node = preNode_Bigger->next;
}
printf("\n %d 成功插入单链表,成为第 %d 个元素\n",insert_value,counter+1);
//③
newNode = (LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));
newNode->data = insert_value; //构建新节点
newNode->next = Bigger_Node;
preNode_Bigger->next = newNode;//插入
}
int main()
{
LinkList *A;
//定义数组
ElemType test_array[] = {9,3,5,7,8,2,1,6};
//尾插法建立单链表
CreatList_Tail(A,test_array,8);
//输出展示
DisplayLinkList(A);
//把单链表变有序
if(LinkList_sorting(A))
{
printf("排序成功!\n");
}
//输出展示
DisplayLinkList(A);
//再在此基础上, 添加元素, 时钟保持有序链表(输出,插入到了第几个位置)
ListInsert_orderly(A,4);
//输出展示
DisplayLinkList(A);
//销毁,释放空间
DestroyLinkList(A);
if(LinkListEmpty(A))
{
printf("\n成功销毁单链表A\n");
}
printf("\nA销毁后长度 %d \n",LinkListLength(A));
return 0;
}
运行结果:
原文地址：https://blog.csdn.net/qq_57484399/article/details/137820971
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