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C語言數據結構中單向環形鏈表怎么實現

發布時間:2022-04-11 15:22:28 來源:億速云 閱讀:209 作者:iii 欄目:開發技術

C語言數據結構中單向環形鏈表怎么實現

概述

單向環形鏈表是一種特殊的鏈表結構,它的最后一個節點的指針指向鏈表的第一個節點,形成一個環。這種數據結構在某些場景下非常有用,比如實現循環隊列、約瑟夫問題等。

單向環形鏈表的定義

在C語言中,單向環形鏈表可以通過結構體來定義。每個節點包含兩個部分:數據域和指針域。數據域用于存儲數據,指針域用于指向下一個節點。

struct Node {
    int data;
    struct Node* next;
};

創建單向環形鏈表

創建一個單向環形鏈表的過程包括以下幾個步驟:

  1. 創建頭節點。
  2. 添加其他節點,并將最后一個節點的指針指向頭節點。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct Node {
    int data;
    struct Node* next;
};

// 創建單向環形鏈表
struct Node* createCircularLinkedList(int n) {
    struct Node *head = NULL, *temp = NULL, *newNode = NULL;
    int i;

    // 創建頭節點
    head = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
    head->data = 1;
    head->next = NULL;
    temp = head;

    // 添加其他節點
    for (i = 2; i <= n; i++) {
        newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        newNode->data = i;
        newNode->next = NULL;
        temp->next = newNode;
        temp = newNode;
    }

    // 將最后一個節點的指針指向頭節點,形成環
    temp->next = head;

    return head;
}

遍歷單向環形鏈表

遍歷單向環形鏈表時,需要注意避免無限循環??梢酝ㄟ^設置一個標志位來判斷是否已經遍歷完整個鏈表。

void traverseCircularLinkedList(struct Node* head) {
    struct Node* temp = head;
    if (head != NULL) {
        do {
            printf("%d ", temp->data);
            temp = temp->next;
        } while (temp != head);
    }
    printf("\n");
}

插入節點

在單向環形鏈表中插入節點時,需要考慮插入位置的不同情況,比如在頭部插入、在尾部插入或在中間插入。

void insertNode(struct Node** head, int data, int position) {
    struct Node *newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
    newNode->data = data;

    if (*head == NULL) {
        newNode->next = newNode;
        *head = newNode;
        return;
    }

    struct Node* temp = *head;
    if (position == 1) {
        newNode->next = *head;
        while (temp->next != *head) {
            temp = temp->next;
        }
        temp->next = newNode;
        *head = newNode;
    } else {
        for (int i = 1; i < position - 1; i++) {
            temp = temp->next;
        }
        newNode->next = temp->next;
        temp->next = newNode;
    }
}

刪除節點

刪除節點時,同樣需要考慮刪除位置的不同情況,比如刪除頭節點、刪除尾節點或刪除中間節點。

void deleteNode(struct Node** head, int position) {
    if (*head == NULL) {
        return;
    }

    struct Node *temp = *head, *prev = NULL;
    if (position == 1) {
        while (temp->next != *head) {
            temp = temp->next;
        }
        temp->next = (*head)->next;
        free(*head);
        *head = temp->next;
    } else {
        for (int i = 1; i < position; i++) {
            prev = temp;
            temp = temp->next;
        }
        prev->next = temp->next;
        free(temp);
    }
}

總結

單向環形鏈表是一種非常有用的數據結構,特別適用于需要循環處理的場景。通過C語言的結構體和指針,我們可以輕松地實現單向環形鏈表的創建、遍歷、插入和刪除操作。掌握這些基本操作,可以幫助我們更好地理解和應用鏈表結構。

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