单链表的基本操作
单链表头插法代码
单链表头插法代码单链表是一种常见的数据结构，它由多个节点组成，每个节点包括两部分：一个数据存储区和一个指向下一个节点的指针。
插入操作是单链表的基本操作之一，在插入一个节点时，可以采用两种方法：头插法和尾插法。
在本篇文章中，我们将重点讲解单链表的头插法。
头插法是指在单链表的头节点之前插入一个新节点。
这种方法需要先创建一个新节点，并将其指针指向原头节点所指向的节点。
然后再将头节点的指针指向新节点。
相当于是在链表的头部插入新节点。
下面是头插法的代码实现：```struct node {int data;struct node *next;};void insert_node(struct node **head, int value) {struct node *new_node = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));new_node->data = value;new_node->next = *head;*head = new_node;}```在上面的代码中，我们首先定义了一个节点结构体node，其中包含一个int类型的数据成员data和一个指向下一个节点的指针成员next。
然后，我们定义一个函数insert_node，这个函数的作用是向单链表中插入新的节点。
其中，head是指向链表头节点的指针，value 是要插入的节点的值。
在insert_node函数体中，我们首先通过malloc函数动态分配内存，创建一个新节点new_node。
然后，将新节点的data成员赋值为value，将新节点的next指针指向原head指针所指向的节点，最后将head指针指向新节点new_node。
这样，新节点就插入到链表的头部了。
总结一下，头插法是单链表中比较常用的一种插入节点的方式，通过这种方法，可以很方便地在链表头部插入新节点。
在实现的过程中需要注意，在创建新节点时要手动分配内存，否则会发生内存错误。
PTA7-4单链表基本操作
PTA7-4单链表基本操作7-4 单链表基本操作请编写程序实现单链表插⼊、删除结点等基本算法。
给定⼀个单链表和⼀系列插⼊、删除结点的操作序列，输出实施上述操作后的链表。
单链表数据域值为整数。
输⼊格式:输⼊第1⾏为1个正整数n，表⽰当前单链表长度；第2⾏为n个空格间隔的整数，为该链表n个元素的数据域值。
第3⾏为1个正整数m，表⽰对该链表施加的操作数量；接下来m⾏，每⾏表⽰⼀个操作，为2个或3个整数，格式为0 k d或1 k。
0 k d表⽰在链表第k个结点后插⼊⼀个数据域值为d的结点，若k=0则表⽰表头插⼊。
1 k表⽰删除链表中第k个结点，此时k不能为0。
注：操作序列中若含有不合法的操作（如在长度为5的链表中删除第8个结点、删除第0个结点等），则忽略该操作。
n和m不超过100000。
输出格式:输出为⼀⾏整数，表⽰实施上述m个操作后的链表，每个整数后⼀个空格。
输⼊数据保证结果链表不空。
输⼊样例:51 2 3 4 550 2 80 9 60 0 71 01 6输出样例:7 1 2 8 3 5参照课本的实现#include<iostream>#include<iomanip>#include<stdlib.h>using namespace std;typedef int ElemType;typedef int Status;#define ERROR 0#define OK 1#define OVERFLOW 3typedef struct LNode{ElemType data;struct LNode *next;}LNode ,*LinkList;Status ListInsert(LinkList L,int i,ElemType e){int j=0;LinkList p=L,s;while(p&&j<i-1) // 寻找第i-1个结点{p=p->next;j++;}if(!p||j>i-1) // i⼩于1或者⼤于表长return ERROR;s=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); // ⽣成新结点s->data=e; // 插⼊L中s->next=p->next;p->next=s;return OK;}Status ListDelete(LinkList L,int i){int j=0;LinkList p=L,q;while(p->next&&j<i-1) // 寻找第i个结点,并令p指向其前趋{p=p->next;j++;}if(!p->next||j>i-1) // 删除位置不合理return ERROR;q=p->next; // 删除并释放结点p->next=q->next;free(q);return OK;}int main(){ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);cout.tie(0);LinkList L;L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); // 产⽣头结点,并使L指向此头结点 if(!L) // 存储分配失败exit(OVERFLOW);L->next=NULL;int n=0,m=0;LinkList db=L,da;cin>>n;for(int i=0;i<n;i++){da=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));cin>>da->data;da->next=NULL;db->next=da;db = da;}cin>>m;for(int i=0;i<m;i++){int o,x,y;cin>>o;if(o==0){cin>>x>>y;ListInsert(L,x+1,y);}else if(o==1){cin>>x;ListDelete(L,x);}else{exit(ERROR);}}LinkList p=L->next;while(p!=NULL){cout<<p->data<<" ";p = p->next;}return 0;}。
单链表的基本操作实验问题与对策
单链表的基本操作实验问题与对策单链表是一种非常基础且常见的数据结构，被广泛应用于计算机科学和相关领域中。
它通过使用一系列节点来存储元素，每个节点都包含一个值和一个指向下一个节点的指针。
这些节点以线性方式连接，形成了一个单向链表。
在进行单链表的基本操作实验时，可能会遇到一些常见的问题和挑战。
例如，在进行插入操作时，可能会出现指针错误或内存分配失败的问题。
在删除操作中，可能会遇到无法找到指定元素或无法正确更新节点指针的问题。
在进行查找操作时，可能会遇到查找效率低下或无法找到特定元素的问题。
而在遍历操作中，可能会遇到指针断裂或无限循环的问题。
为了解决这些问题，我们可以采取一些对策。
例如，在进行插入操作时，我们可以使用更高效的数据结构或算法来避免指针错误和内存分配失败的问题。
在删除操作中，我们可以使用更精确的查找算法来找到指定元素并正确更新节点指针。
在进行查找操作时，我们可以使用更优化的查找算法或数据结构来提高查找效率并找到特定元素。
而在遍历操作中，我们可以使用更安全的遍历算法来避免指针断裂和无限循环的问题。
总之，单链表是一种非常有用的数据结构，在进行基本操作实验时可能会遇到一些问题和挑战。
但只要我们采取适当的对策，就可以有效地解决这些问题并更好地应用单链表这种数据结构。
问题1：插入节点时如何确保正确的位置？对策：在插入节点之前，需要遍历链表以找到正确的位置。
可以使用循环来遍历链表，确保插入的位置是正确的。
另外，可以考虑维护一个指向前一个节点的指针，以便在插入时更容易操作。
问题2：如何删除节点？对策：删除节点时，需要找到待删除节点的前一个节点，并将其指针指向待删除节点的下一个节点，然后释放待删除节点的内存。
确保在删除节点之前释放内存，以避免内存泄漏。
问题3：如何遍历链表？对策：遍历链表通常需要使用循环，从链表的头节点开始，沿着指针依次访问每个节点，直到达到链表的末尾。
可以使用循环结构来实现遍历，或者使用递归方法。
单链表 头指针 尾指针 删除指定节点的方法
单链表的头指针和尾指针是单链表中非常重要的概念，它们分别指向链表的第一个节点和最后一个节点。
删除指定节点也是单链表中常见的操作之一。
本文将介绍单链表的头指针、尾指针以及删除指定节点的相关方法。
一、单链表简介单链表是由节点构成的链式结构，每个节点包括数据域和指针域。
数据域存储节点的数据，指针域指向下一个节点。
单链表中的第一个节点被称为头节点，最后一个节点的指针域为NULL。
二、头指针和尾指针1. 头指针头指针是指向链表中第一个节点的指针，它的作用是方便对链表的操作。
通过头指针可以找到链表的第一个节点，从而对链表进行遍历或其他操作。
2. 尾指针尾指针是指向链表中最后一个节点的指针，它的作用是快速定位链表的尾部。
通过尾指针可以直接找到链表的最后一个节点，而不需要遍历整个链表。
三、删除指定节点的方法单链表中的节点删除操作是常见而重要的操作，通过删除指定节点可以对链表进行精确的控制。
1. 删除指定节点的基本思路要删除单链表中的指定节点，需要找到待删除节点的前一个节点，然后修改指针域将其指向待删除节点的下一个节点。
具体步骤如下：- 遍历链表，找到待删除节点的前一个节点prev；- 将待删除节点的指针域赋值给prev的指针域，跳过待删除节点；- 释放待删除节点的内存空间。
2. 删除指定节点的实现实现删除指定节点的方法可以通过编程语言来完成。
下面以C语言为例，给出删除指定节点的代码示例：```cvoid deleteNode(Node* head, int value){Node* prev = head;Node* cur = head->next;while (cur != NULL){if (cur->data == value){prev->next = cur->next;free(cur);return;}prev = cur;cur = cur->next;}}```以上代码中，首先定义了两个指针prev和cur，分别指向头节点和下一个节点。
数据结构课件单链表
删除链表中的节点需要遍历至指定位置，时间复杂度为 O(n)。
查找节点
在链表中查找一个节点需要遍历整个链表，时间复杂度为 O(n)。
空间复杂度
空间占用
单链表的空间占用主要取决于链表中的 节点数，因此空间复杂度为O(n)。
VS
内存分配
每个节点需要分配内存空间存储数据和指 针，因此内存分配的空间复杂度也为O(n) 。
需要根据数据元素顺 序进行遍历的场景， 如排序算法等。
需要频繁插入、删除 操作的场景，如动态 规划、图算法等。
02
单链表的实现
创建单链表
定义节点结构体
首先需要定义一个节点结构体，包含 数据域和指针域两个部分，数据域用 于存储数据，指针域用于指向下一个 节点。
初始化头节点
创建一个头节点，并将其指针域指向 NULL，表示单链表的起始位置。
05
单链表常见问题与解决方 案
循环链表
总结词
循环链表是一种特殊类型的单链表，其中尾节点的指针指向头节点，形成一个闭环。
详细描述
在循环链表中，由于尾节点的指针指向头节点，因此遍历链表时需要特别注意，以避免无限循环。常见的解决方 法是在遍历时记录已经访问过的节点，避免重复访问。
链表中的重复元素
总结词
链表中可能存在重复元素的问题，这会影响数据处理的正确性。
详细描述
为了解决这个问题，可以在插入节点时检查新元素是否已存在于链表中。如果存在，则不进行插入操 作。另外，也可以使用哈希表等数据结构来快速查找重复元素。
链表的排序
总结词
对链表进行排序是常见的需求，但链表的排 序算法通常比数组的排序算法复杂。
合并单链表
总结词
将两个已排序的单链表合并为一个新的已排序的单链表。
c语言链表的基本操作
c语言链表的基本操作（1）单链表的创建// 定义单链表结构体struct Node{int data; // 节点元素值struct Node *next; // 指向下一节点的指针};// 创建单链表struct Node * list_create(){struct Node *head; // 保存头节点struct Node *p1, *p2; // 临时指针int data;// 分配新节点p1 = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));p2 = p1; // 维持p1指向新节点printf("Please input data:\n");scanf("%d", &data);// 保存数据和指针p1->data = data;p1->next = NULL;if(data != 0) {// 循环录入while(data != 0) {// 分配新节点p1 = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));p1->next = NULL;// 保存数据scanf("%d", &data);p1->data = data;p2->next = p1;p2 = p1;}}head = p1;printf("Single list create success!!\n");return head;}（2）单链表的插入// 向单链表插入元素void list_insert(struct Node *list){struct Node *p1, *p2;int data;printf("Please input insert data:\n");scanf("%d", &data);// 分配新节点p1 = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));p1->data = data; // 保存数据p2 = list; // p2指向头指针// 查找插入位置while ((p2 != NULL) && (p2->data < data)){p1 = p2;p2 = p2->next; // 遍历单链表}if (list == p2) // 在最前面插入{p1 = p2; // p1头指针指向头结点list = p1;}// 保存插入位置p1->next = p2;// 插入新节点p1->next->next = p2->next;printf("List insert success!!\n");}（3）单链表的删除// 删除单链表中的节点void list_delete (struct Node *list){struct Node *p1, *p2;int data;printf("Please input delete data:\n");scanf("%d", &data);p1 = list;// 查找删除位置while ((p1->next != NULL) && (p1->next->data < data)) {p1 = p1->next; // 遍历单链表}// 找到要删除的节点if (p1->next->data == data){p2 = p1->next; // 保存要删除的节点p1->next = p2->next; // 指针指向要删除的下一节点// 释放要删除的节点free(p2);printf("List delete success!!\n");}else{printf("No data in list!!\n");}}（4）单链表的查找// 查找单链表中的元素void list_fetch (struct Node *list){struct Node *p;int data;p = list;printf("Please input fetch data:\n");scanf("%d", &data);// 查找插入位置while (p != NULL){if (p->data == data){printf("Fetch success!!\n");break;}p = p->next; // 指针指向下一节点}if (p == NULL){printf("No data in list!!\n");}}（5）单链表的遍历// 遍历单链表void list_traverse (struct Node *list){struct Node *p;printf("Single list traverse: \n");p = list;while (p != NULL) // 遍历单链表{printf("%d ", p->data);p = p->next;}}（6）单链表的销毁// 销毁单链表void list_destory (struct Node *list){struct Node *p;while (list != NULL){p = list; // 保存头指针list = list->next; // 移除头节点// 释放free (p);}printf("Destory list!!\n");}。
单链表的基本运算
建表结束*/ { c=getchar(); if(c!=’$’) { s=(Node*)malloc(sizeof(Node)); /*建立新结点 s*/ s->data=c; s->next=L->next; /*将 s 结点插入表头*/ L->next=s; } else flag=0;
3. 结果判断 如找到第 i 个结点，则返回结点 p；
如表查完未找到，则返回空。
【算法描述】
Node * Get (LinkList L, int i) / * 在带头结点的单链表 L 中查找第 i 个结点，若找到(1≤i≤n)，则返回 该结点的存储位置; 否则返回 NULL * / { int j；
【算法描述】
int ListLength(LinkList L)
/*求带头结点的单链表 L 的长度*/
{ Node *p;
p=L->next;
j=0; /*用来存放单链表的长度*/
while(p!=NULL)
{
p=p->next;
j ++;
}
return j; /*j 为求得的单链表长度*/
} /* ListLength */
H
∧
s r
(a)初始化的空表
C1 ∧
(b)申请新结点并赋值
s 指向新申请的结点空间;
s->data:=C1
H
c1 ∧
r
(c)插入第一个结点
s
① r->next=s;
c1 H
实验二 单链表基本操作
实验二单链表基本操作一实验目的1.学会定义单链表的结点类型，实现对单链表的一些基本操作和具体的函数定义，了解并掌握单链表的类定义以及成员函数的定义与调用。
2.掌握单链表基本操作及两个有序表归并、单链表逆置等操作的实现。
二实验要求1．预习C语言中结构体的定义与基本操作方法。
2．对单链表的每个基本操作用单独的函数实现。
3．编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。
4．整理并上交实验报告。
三实验内容1．编写程序完成单链表的下列基本操作：(1)初始化单链表La。
(2)在La中第i个元素之前插入一个新结点。
(3)删除La中的第i个元素结点。
(4)在La中查找某结点并返回其位置。
(5)打印输出La中的结点元素值。
2 .构造两个带有表头结点的有序单链表La、Lb，编写程序实现将La、Lb合并成一个有序单链表Lc。
合并思想是：程序需要3个指针：pa、pb、pc，其中pa，pb分别指向La表与Lb表中当前待比较插入的结点，pc 指向Lc表中当前最后一个结点。
依次扫描La和Lb中的元素，比较当前元素的值，将较小者链接到*pc 之后，如此重复直到La或Lb结束为止，再将另一个链表余下的内容链接到pc所指的结点之后。
3．构造一个单链表L，其头结点指针为head，编写程序实现将L逆置。
（即最后一个结点变成第一个结点，原来倒数第二个结点变成第二个结点，如此等等。
）四思考与提高1．如果上面实验内容2中合并的表内不允许有重复的数据该如何操作？2．如何将一个带头结点的单链表La分解成两个同样结构的单链表Lb，Lc，使得Lb中只含La表中奇数结点，Lc中含有La表的偶数结点？1．编写程序完成单链表的下列基本操作：(1)初始化单链表La。
(2)在La中第i个元素之前插入一个新结点。
(3)删除La中的第i个元素结点。
(4)在La中查找某结点并返回其位置。
(5)打印输出La中的结点元素值。
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include <malloc.h>#define OK 1#define ERROR 0typedef int Status;typedef int ElemType;//定义存储结构typedef struct Lnode{int data; /*每个元素数据信息*/struct Lnode *next; /*存放后继元素的地址*/} LNode,*LinkList;int main(){void Create_L(LinkList &L,int n);void Print_L(LinkList L);Status ListInsert_L(LinkList &L,int i,ElemType e);Status ListDelete_L(LinkList &L,int i,ElemType &e);Status Find_L(LinkList L,int e);LinkList La;//创建单链表Laint n;printf("请输入链表La中的元素个数:\n");scanf("%d",&n);Create_L(La,n);//初始化单链表printf("现在La中的元素为:\n");Print_L(La);printf("-------------------------------------\n\n");printf("现在准备插入元素，请输入插入位置及所插入元素的值\n");int i,e;scanf("%d %d",&i,&e);ListInsert_L(La,i,e);printf("插入后La中的元素为:\n");Print_L(La);printf("-------------------------------------\n\n");printf("现在准备删除元素，请输入删除位置\n");scanf("%d",&i);ListDelete_L(La,i,e);printf("删除后La中的元素为:\n");Print_L(La);printf("-------------------------------------\n\n");printf("请输入所要查找元素的值:\n");scanf("%d",&e);Find_L(La,e);printf("所要查找元素的位置为:%d\n",Find_L(La,e)); }void Create_L(LinkList &L,int n){int j=1;L=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode));L->next =NULL;//先建立一个带头结点的单链线性表L for(int i=n;i>0;--i){LinkList p=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode));printf("请输入链表La中的第%d个元素:\n",j++);scanf("%d",&p->data);p->next=L->next;L->next =p;}//(逆序实现)/*LinkList q=L;for(int i=1;i<=n;i++){LinkList p=(LinkList)malloc (sizeof(Lnode));q->next=p;p->next=NULL;q=q->next ;printf("请输入链表La中的第%d个元素:\n",i);scanf("%d",&p->data);}//(正序实现)*/}//初始化单链表//输出单链表void Print_L(LinkList L){LinkList p;p=L->next;while(p){printf("%d ",p->data );p=p->next;}printf("\n");}//在单链表L的第i个位置前插入元素eStatus ListInsert_L(LinkList &L,int i,ElemType e) {LinkList p=L;int j=0;while(p&&j<i-1){p=p->next; ++j;}if(!p||j>i-1) return ERROR;LinkList s=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));s->data=e; s->next=p->next;p->next=s;return OK;} //ListInsert_L//删除单链表L中第i个位置上的元素Status ListDelete_L(LinkList &L,int i,ElemType &e) {LinkList p=L;int j=0;while( p->next && j<i-1){p=p->next; ++j;}if(!p->next||j>i-1) return ERROR;LinkList q=p->next; p->next=q->next;e=q->data;free(q);return OK;}//LinkDelete_L/*查找元素并返回位置*/Status Find_L(LinkList L,int e){LinkList p=L->next;int j=1;while(p->data!=e&&p->next){p=p->next;j++;}if(p->data==e) return j;else{printf("无当前元素\n");return ERROR;}if(!p){printf("无当前元素\n");return ERROR;}}//定位2 .构造两个带有表头结点的有序单链表La、Lb，编写程序实现将La、Lb合并成一个有序单链表Lc。
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10）调用头插法的函数，分别输入10,20，分别回车：
11）调用尾插法的函数，分别输入30,40
12）查找单链表的第四个元素：
13）主函数中传入参数，删除单链表的第一个结点：
14）主函数传入参数，删除第0个未位置的元素，程序报错：
15）最后，输出单链表中的元素：
return 0;
}
6）编译，连接，运行源代码：
7）输入8，回车，并输入8个数，用空格分隔开，根据输出信息，可以看出，链表已经拆分为两个
五、实验总结
1.单链表采用的是数据+指针的表示形式，指针域总是指向下一个结
点（结构体）的地址，因此，在内存中的地址空间可以是不连续的，操作比顺序存储更加的方便
2.单链表使用时，需要用malloc函数申请地址空间，最后，删除元
素时，使用free函数释放空间。