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单向循环链表的删除与插入

时间：2024-04-25 14:23:13浏览次数：21  
标签：Head 单向 结点 CircLList next 链表 插入 Phead

单向循环链表

单向循环链表是一种数据结构，它在单向链表的基础上进行了扩展。在单向链表中，最后一个节点的指针域为空，即指向NULL。而在单向循环链表中，最后一个节点的指针域不再指向NULL，而是指向链表的头节点，从而形成一个环状的链表结构。

单向循环链表有两种主要类型：带头指针的单向循环链表和带尾指针的单向循环链表。这种数据结构的主要特点包括物理结构不连续但逻辑结构连续，删除和添加操作方便，顺序储存随数据量的增大而增大，查询操作可能不太方便，但从任意一个节点都可以访问整个链表。

单向循环链表在实际应用中有很多用途，如解决约瑟夫问题、实现环形缓冲区、循环队列、循环链表排序、轮播图以及地址分配等。通过利用单向循环链表的循环特性，这些应用能够实现高效的数据管理和操作。

请注意，单向循环链表的操作需要谨慎处理，以避免出现指针错误或内存泄漏等问题。在实际编程中，应确保对链表的操作正确无误，并充分考虑边界条件和异常情况。

本文将展示单向循环链表的插入与删除（最后附上完整代码）。

单向循环链表头部插入

/*******************************************************************
*
*	函数名称:	 CircLList_HeadInsert
*	函数功能:   在单向循环链表头部插入新的结点
* 	函数参数:
*  				@a :CircLList_t *Head  头结点 
*  				@b :DataType_t data 新结点的数据域
*   返回结果:   
* 	注意事项:   None
* 	函数作者:  [email protected]
*	创建日期:   2024/04/25
*	修改历史:
*	函数版本:	V1.0
* *****************************************************************/
bool CircLList_HeadInsert(CircLList_t *Head,DataType_t data)
{
	CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
    CircLList_t *Phead=Head;
   
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}
    if (Head->next == Head)
	{
		Head->next=New;
       New->next=New;
      return true;
	}
	while(Phead->next)
	{
       Phead=Phead->next;
	   if (Phead->next == Head->next)
		{
			break;
		}	
	}
	New->next=Phead->next;
	Head->next=New;
    Phead->next=New;
   
	return true;
}

单向循环链表尾部插入

/*******************************************************************
*
*	函数名称:	 CircLList_TailInsert
*	函数功能:   在单向循环链表尾部插入新的结点
* 	函数参数:
*  				@a :CircLList_t *Head  头结点 
*  				@b :DataType_t data 新结点的数据域
*   返回结果:   
* 	注意事项:   None
* 	函数作者:  [email protected]
*	创建日期:   2024/04/25
*	修改历史:
*	函数版本:	V1.0
* *****************************************************************/
bool CircLList_TailInsert(CircLList_t *Head,DataType_t data)
{
    CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
    CircLList_t *Phead=Head;
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}
    if (Head->next == Head)
	{
		Head->next=New;
        New->next=New;
      return true;
	}
	 while(Phead->next)
	{
		//把头结点的直接后继作为新的头结点
		Phead = Phead->next;
		if (Phead->next == Head->next)
		{
			break;
		}
	}
    Phead->next=New;
   New->next=Head->next;
   return true;

}

单向循环链表指定部位插入

/*******************************************************************
*
*	函数名称:	 CircLList_DestInsert
*	函数功能:   在单向循环链表指定部位插入新的结点
* 	函数参数:
*  				@a :CircLList_t *Head  头结点 
*  				@b :DataType_t data    新结点的数据域
*  				@c :DataType_t destval 目标结点的数据域
*   返回结果:   
* 	注意事项:   None
* 	函数作者:  [email protected]
*	创建日期:   2024/04/25
*	修改历史:
*	函数版本:	V1.0
* *****************************************************************/
bool CircLList_DestInsert(CircLList_t *Head,DataType_t destval,DataType_t data)
{
	CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
    CircLList_t *Phead=Head;
    
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}
    if (Head->next == Head)
	{
		Head->next=New;
        New->next=New;
      return true;
	}
     while(Phead->next)
	{
		//把头结点的直接后继作为新的头结点
		
		Phead = Phead->next;
        if(Phead->data==destval)
        {
           break;
        }
	}
	 New->next=Phead->next;
     Phead->next=New;
  
}

单向循环链表头部删除

/*******************************************************************
*
*	函数名称:	 CircLList_HeadDel
*	函数功能:   在单向循环链表头部位删除结点
* 	函数参数:
*  				@a :CircLList_t *Head  头结点 
*   返回结果:   
* 	注意事项:   None
* 	函数作者:  [email protected]
*	创建日期:   2024/04/25
*	修改历史:
*	函数版本:	V1.0
* *****************************************************************/
bool CircLList_HeadDel(CircLList_t *Head)
{
	
	//对单向循环链表的头结点的地址进行备份
	 CircLList_t *Temp = Head;
	 CircLList_t *Phead = Head->next;
	if (Head->next == Head)
	{
		printf("current linkeflist is empty!\n");
		
		return false;
	}
	
	while(Temp->next)
	{
		//把头结点的直接后继作为新的头结点
		Temp = Temp->next;
		
		//判断是否到达尾结点，尾结点的next指针是指向首结点的地址
		if (Temp->next == Head->next)
		{
			break;
		}	
	}
	Temp->next=Head->next->next;
	Head->next=Head->next->next;
	Phead->next=NULL;
	free(Phead);
	return true;
	
}

单向循环链表尾部删除

/*******************************************************************
*
*	函数名称:	 CircLList_TailDel
*	函数功能:   在单向循环链表尾部位删除结点
* 	函数参数:
*  				@a :CircLList_t *Head  头结点 
*   返回结果:   
* 	注意事项:   None
* 	函数作者:  [email protected]
*	创建日期:   2024/04/25
*	修改历史:
*	函数版本:	V1.0
* *****************************************************************/
bool CircLList_TailDel(CircLList_t *Head)
{
	
	//对单向循环链表的头结点的地址进行备份
	 CircLList_t *Temp =Head->next;
	 CircLList_t *Phead = Head;
	if (Head->next == Head)
	{
		printf("current linkeflist is empty!\n");
		
		return false;
	}
	
	while(Temp->next)
	{
		//把头结点的直接后继作为新的头结点
		Temp = Temp->next;
		Phead=Phead->next;
       
		//判断是否到达尾结点，尾结点的next指针是指向首结点的地址
		if (Temp->next == Head->next)
		{
			break;
		}	
	}
    Phead->next=Head->next;
    Temp->next=NULL;
    free(Temp);
	
	return true;
	
}

单向循环链表指定部位删除

/*******************************************************************
*
*	函数名称:	 CircLList_DestDel
*	函数功能:   在单向循环链表指定部位删除结点
* 	函数参数:
*  				@a :CircLList_t *Head  头结点 
*  				@b :DataType_t data    新结点的数据域
*   返回结果:   
* 	注意事项:   None
* 	函数作者:  [email protected]
*	创建日期:   2024/04/25
*	修改历史:
*	函数版本:	V1.0
* *****************************************************************/
bool CircLList_DestDel(CircLList_t *Head,DataType_t destval)
{
	
	//对单向循环链表的头结点的地址进行备份
	 CircLList_t *Temp =Head->next;
	 CircLList_t *Phead = Head;
	if (Head->next == Head)
	{
		printf("current linkeflist is empty!\n");
		
		return false;
	}
	
	while(Temp->next)
	{
		//把头结点的直接后继作为新的头结点
		Temp = Temp->next;
		Phead=Phead->next;
		//判断是否到达尾结点，尾结点的next指针是指向首结点的地址
		if (Temp->data==destval)
		{
			break;
		}	
	}
    Phead->next=Phead->next->next;
    Temp->next=NULL;
    free(Temp);

	return true;
	
}

完整代码

/*******************************************************************
*
*	file name:	CircularLink.c
*	author	 :  [email protected]
*	date	 :  2024/04/25
*	function :  单向循环链表的插，删
* 	note	 :  None
*
*	CopyRight (c)  2023-2024   [email protected]  All Right Reseverd 
*
* *****************************************************************/
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

//指的是单向循环链表中的结点有效数据类型，用户可以根据需要进行修改
typedef int  DataType_t;

//构造单向循环链表的结点,链表中所有结点的数据类型应该是相同的
typedef struct CircularLinkedList
{
	DataType_t  		 data; //结点的数据域
	struct CircularLinkedList	*next; //结点的指针域

}CircLList_t;


//创建一个空单向循环链表，空链表应该有一个头结点，对链表进行初始化
CircLList_t * CircLList_Create(void)
{
	//1.创建一个头结点并对头结点申请内存
	CircLList_t *Head = (CircLList_t *)calloc(1,sizeof(CircLList_t));
	if (NULL == Head)
	{
		perror("Calloc memory for Head is Failed");
		exit(-1);
	}

	//2.对头结点进行初始化，头结点是不存储数据域，指针域指向自身，体现“循环”思想
	Head->next = Head;

	//3.把头结点的地址返回即可
	return Head;
}

//创建新的结点，并对新结点进行初始化（数据域 + 指针域）
CircLList_t * CircLList_NewNode(DataType_t data)
{
	//1.创建一个新结点并对新结点申请内存
	CircLList_t *New = (CircLList_t *)calloc(1,sizeof(CircLList_t));
	if (NULL == New)
	{
		perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
		return NULL;
	}

	//2.对新结点的数据域和指针域进行初始化
	New->data = data;
	New->next = NULL;

	return New;
}

//头插
/*******************************************************************
*
*	函数名称:	 CircLList_HeadInsert
*	函数功能:   在单向循环链表头部插入新的结点
* 	函数参数:
*  				@a :CircLList_t *Head  头结点 
*  				@b :DataType_t data 新结点的数据域
*   返回结果:   
* 	注意事项:   None
* 	函数作者:  [email protected]
*	创建日期:   2024/04/25
*	修改历史:
*	函数版本:	V1.0
* *****************************************************************/
bool CircLList_HeadInsert(CircLList_t *Head,DataType_t data)
{
	CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
    CircLList_t *Phead=Head;
   
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}
    if (Head->next == Head)
	{
		Head->next=New;
       New->next=New;
      return true;
	}
	while(Phead->next)
	{
       Phead=Phead->next;
	   if (Phead->next == Head->next)
		{
			break;
		}	
	}
	New->next=Phead->next;
	Head->next=New;
    Phead->next=New;
   
	return true;
}

//尾插
/*******************************************************************
*
*	函数名称:	 CircLList_TailInsert
*	函数功能:   在单向循环链表尾部插入新的结点
* 	函数参数:
*  				@a :CircLList_t *Head  头结点 
*  				@b :DataType_t data 新结点的数据域
*   返回结果:   
* 	注意事项:   None
* 	函数作者:  [email protected]
*	创建日期:   2024/04/25
*	修改历史:
*	函数版本:	V1.0
* *****************************************************************/
bool CircLList_TailInsert(CircLList_t *Head,DataType_t data)
{
    CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
    CircLList_t *Phead=Head;
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}
    if (Head->next == Head)
	{
		Head->next=New;
        New->next=New;
      return true;
	}
	 while(Phead->next)
	{
		//把头结点的直接后继作为新的头结点
		Phead = Phead->next;
		if (Phead->next == Head->next)
		{
			break;
		}
	}
    Phead->next=New;
   New->next=Head->next;
   return true;

}


//指定位置插入
/*******************************************************************
*
*	函数名称:	 CircLList_DestInsert
*	函数功能:   在单向循环链表指定部位插入新的结点
* 	函数参数:
*  				@a :CircLList_t *Head  头结点 
*  				@b :DataType_t data    新结点的数据域
*  				@c :DataType_t destval 目标结点的数据域
*   返回结果:   
* 	注意事项:   None
* 	函数作者:  [email protected]
*	创建日期:   2024/04/25
*	修改历史:
*	函数版本:	V1.0
* *****************************************************************/
bool CircLList_DestInsert(CircLList_t *Head,DataType_t destval,DataType_t data)
{
	CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
    CircLList_t *Phead=Head;
    
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}
    if (Head->next == Head)
	{
		Head->next=New;
        New->next=New;
      return true;
	}
     while(Phead->next)
	{
		//把头结点的直接后继作为新的头结点
		
		Phead = Phead->next;
        if(Phead->data==destval)
        {
           break;
        }
	}
	 New->next=Phead->next;
     Phead->next=New;
  
}

/*******************************************************************
*
*	函数名称:	 CircLList_HeadDel
*	函数功能:   在单向循环链表头部位删除结点
* 	函数参数:
*  				@a :CircLList_t *Head  头结点 
*   返回结果:   
* 	注意事项:   None
* 	函数作者:  [email protected]
*	创建日期:   2024/04/25
*	修改历史:
*	函数版本:	V1.0
* *****************************************************************/
bool CircLList_HeadDel(CircLList_t *Head)
{
	
	//对单向循环链表的头结点的地址进行备份
	 CircLList_t *Temp = Head;
	 CircLList_t *Phead = Head->next;
	if (Head->next == Head)
	{
		printf("current linkeflist is empty!\n");
		
		return false;
	}
	
	while(Temp->next)
	{
		//把头结点的直接后继作为新的头结点
		Temp = Temp->next;
		
		//判断是否到达尾结点，尾结点的next指针是指向首结点的地址
		if (Temp->next == Head->next)
		{
			break;
		}	
	}
	Temp->next=Head->next->next;
	Head->next=Head->next->next;
	Phead->next=NULL;
	free(Phead);
	return true;
	
}


/*******************************************************************
*
*	函数名称:	 CircLList_TailDel
*	函数功能:   在单向循环链表尾部位删除结点
* 	函数参数:
*  				@a :CircLList_t *Head  头结点 
*   返回结果:   
* 	注意事项:   None
* 	函数作者:  [email protected]
*	创建日期:   2024/04/25
*	修改历史:
*	函数版本:	V1.0
* *****************************************************************/
bool CircLList_TailDel(CircLList_t *Head)
{
	
	//对单向循环链表的头结点的地址进行备份
	 CircLList_t *Temp =Head->next;
	 CircLList_t *Phead = Head;
	if (Head->next == Head)
	{
		printf("current linkeflist is empty!\n");
		
		return false;
	}
	
	while(Temp->next)
	{
		//把头结点的直接后继作为新的头结点
		Temp = Temp->next;
		Phead=Phead->next;
       
		//判断是否到达尾结点，尾结点的next指针是指向首结点的地址
		if (Temp->next == Head->next)
		{
			break;
		}	
	}
    Phead->next=Head->next;
    Temp->next=NULL;
    free(Temp);
	
	return true;
	
}

/*******************************************************************
*
*	函数名称:	 CircLList_DestDel
*	函数功能:   在单向循环链表指定部位删除结点
* 	函数参数:
*  				@a :CircLList_t *Head  头结点 
*  				@b :DataType_t data    新结点的数据域
*   返回结果:   
* 	注意事项:   None
* 	函数作者:  [email protected]
*	创建日期:   2024/04/25
*	修改历史:
*	函数版本:	V1.0
* *****************************************************************/
bool CircLList_DestDel(CircLList_t *Head,DataType_t destval)
{
	
	//对单向循环链表的头结点的地址进行备份
	 CircLList_t *Temp =Head->next;
	 CircLList_t *Phead = Head;
	if (Head->next == Head)
	{
		printf("current linkeflist is empty!\n");
		
		return false;
	}
	
	while(Temp->next)
	{
		//把头结点的直接后继作为新的头结点
		Temp = Temp->next;
		Phead=Phead->next;
		//判断是否到达尾结点，尾结点的next指针是指向首结点的地址
		if (Temp->data==destval)
		{
			break;
		}	
	}
    Phead->next=Phead->next->next;
    Temp->next=NULL;
    free(Temp);

	return true;
	
}

//遍历链表
bool CircLList_Print(CircLList_t *Head)
{
	//对单向循环链表的头结点的地址进行备份
	CircLList_t *Phead = Head;
	
	//判断当前链表是否为空，为空则直接退出
	if (Head->next == Head)
	{
		printf("current linkeflist is empty!\n");
		return false;
	}

	//从首结点开始遍历
	while(Phead->next)
	{
		//把头结点的直接后继作为新的头结点
		Phead = Phead->next;

		//输出头结点的直接后继的数据域
		printf("data = %d\n",Phead->data);

		//判断是否到达尾结点，尾结点的next指针是指向首结点的地址
		if (Phead->next == Head->next)
		{
			break;
		}	
	}

	return true;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    CircLList_t *phe=CircLList_Create();
   CircLList_HeadInsert(phe,30);
   CircLList_HeadInsert(phe,20);
   CircLList_HeadInsert(phe,10);
   CircLList_TailInsert(phe,50);
    CircLList_TailInsert(phe,60);
   CircLList_DestInsert(phe,30,40);
   CircLList_HeadDel(phe);
   CircLList_TailDel(phe);
    CircLList_DestDel(phe,30);
   CircLList_Print(phe);
	return 0;
}

该代码运行成功后，可以在终端肯定data的值为20，40, 50

image

如果代码单向循环链表的代码有什么问题，请将问题发至网易邮箱 [email protected]，作者将及时改正，欢迎各位老爷提出意见。

麻烦三连加关注！！！！

比心！

标签：Head,单向,结点,CircLList,next,链表,插入,Phead
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