單向迴圈連結串列的介面程式

林大官人995發表於2024-04-23

自定義單向迴圈連結串列的增刪改查介面函式

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  • 檔名稱 : 01 單向迴圈連結串列的介面程式
  • 檔案作者 : mailLinL@163.com
  • 建立日期 : 2024/04/23
  • 檔案功能 : 對單向迴圈連結串列的增刪改查功能的定義
  • 注意事項 : None
  • CopyRight (c) 2024 mailLinL@163.com All Right Reseverd
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定義結構體中資料域的資料型別，使用者可以根據需求修改資料型別

typedef int  DataType_t;

構造單向迴圈連結串列的結點,連結串列中所有結點的資料型別應該是相同的

typedef struct CircularLinkedList
{
	DataType_t  		 data; //結點的資料域
	struct LinkedList	*next; //結點的指標域

}CircLList_t;

建立單向迴圈連結串列，空連結串列中有一個頭結點，便於管理該連結串列

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*
*	函式名稱:	CircLList_Create
*	函式功能:   建立單向迴圈連結串列，空連結串列中有一個頭結點
* 	函式引數:	none
*	返回結果:   
*				@Head  : 返回頭結點地址便於管理連結串列
* 	注意事項:   None
* 	函式作者:   mailLinL@163.com
*	建立日期:   2024/04/23
*	修改歷史:	
*	函式版本:	V1.0
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//建立一個空單向迴圈連結串列，空連結串列應該有一個頭結點，對連結串列進行初始化
CircLList_t * CircLList_Create(void)
{
	//1.建立一個頭結點並對頭結點申請記憶體
	CircLList_t *Head = (CircLList_t *)calloc(1,sizeof(CircLList_t));
	if (NULL == Head)
	{
		perror("Calloc memory for Head is Failed");
		exit(-1);
	}

	//2.對頭結點進行初始化，頭結點是不儲存資料域，指標域指向自身，體現“迴圈”思想
	Head->next = Head;

	//3.把頭結點的地址返回即可
	return Head;
}

建立新結點，並返回新結點的地址便於操作

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*
*	函式名稱:	CircLList_NewNode
*	函式功能:   建立新結點
* 	函式引數:	
*				@data	：傳入新建結點的資料域中的值
*	返回結果:   
*				@New  : 返回新建結點地址
* 	注意事項:   None
* 	函式作者:   mailLinL@163.com
*	建立日期:   2024/04/23
*	修改歷史:	
*	函式版本:	V1.0
* *****************************************************************/

//建立新的結點，並對新結點進行初始化（資料域 + 指標域）
CircLList_t * CircLList_NewNode(DataType_t data)
{
	//1.建立一個新結點並對新結點申請記憶體
	CircLList_t *New = (CircLList_t *)calloc(1,sizeof(CircLList_t));
	if (NULL == New)
	{
		perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
		return NULL;
	}

	//2.對新結點的資料域和指標域進行初始化
	New->data = data;
	New->next = NULL;

	return New;
}

向連結串列的開頭插入元素

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*
*	函式名稱:	CircLList_HeadInsert
*	函式功能:   向連結串列的頭結點中插入元素
* 	函式引數:	
*				@Head	：傳入需要操作的連結串列的頭結點地址
*				@data	：傳入需要插入的結點中的資料域
*	返回結果:   
*				@bool  : 返回插入操作是否成功
* 	注意事項:   None
* 	函式作者:   mailLinL@163.com
*	建立日期:   2024/04/23
*	修改歷史:	
*	函式版本:	V1.0
* *****************************************************************/

//頭插
bool CircLList_HeadInsert(CircLList_t *Head,DataType_t data)
{
	//1.新建結點並傳入結點中的資料域中的值,定義指標記錄新建結點的地址
	CircLList_t *New=CircLList_NewNode( data);
	if(NULL==New){
		return false;
	}
	//2.定義指標以備份頭結點的地址用作遍歷連結串列
	CircLList_t *temp=Head;

	//3.判斷連結串列是否為空
	if(Head->next==Head){
		Head->next=New;		//如果為空，讓頭結點的next指標指向新結點,並將NEW結點的next指標指向自身
		New->next=New;
	}

	//4.遍歷連結串列找到單向迴圈連結串列的尾結點
	while(temp->next!=Head-next){
		temp=temp->next;
	}
	//5.將新結點插入頭部
	temp-next=New;
	New->next=Head->next;
	return true;
}

向連結串列的尾結點後插入元素

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*
*	函式名稱:	CircLList_TailInsert
*	函式功能:   向連結串列的尾結點後插入元素
* 	函式引數:	
*				@Head	：傳入需要操作的連結串列的頭結點地址
*				@data	：傳入需要插入的結點中的資料域
*	返回結果:   
*				@bool  : 返回插入操作是否成功
* 	注意事項:   None
* 	函式作者:   mailLinL@163.com
*	建立日期:   2024/04/23
*	修改歷史:	
*	函式版本:	V1.0
* *****************************************************************/
//尾插
bool CircLList_TailInsert(CircLList_t *Head,DataType_t data)
{
	//1.新建結點並傳入結點中的資料域中的值,定義指標記錄新建結點的地址
	CircLList_t *New=CircLList_NewNode( data);
	if(NULL==New){
		return false;
	}
	//2.定義指標以備份頭結點的地址用作遍歷連結串列
	CircLList_t *temp=Head;

	//3.判斷連結串列是否為空
	if(Head->next==Head){
		Head->next=New;		//如果為空，讓頭結點的next指標指向新結點,並將NEW結點的next指標指向自身
		New->next=New;
	}

	//4.遍歷連結串列找到單向迴圈連結串列的尾結點
	while(temp->next!=Head-next){
		temp=temp->next;
	}

	//5.將新結點插入連結串列尾結點之後
	New->=Head->next ;
	temp->next=New;
	return true;
}

向連結串列的目標結點後插入元素

/*******************************************************************
*
*	函式名稱:	CircLList_DestInsert
*	函式功能:   向連結串列的目標結點後插入元素
* 	函式引數:
*				@Head		：傳入需要操作的連結串列的頭結點地址
*				@data		：傳入需要插入的結點中的資料域
*				@destval	:傳入需要插入的目標結點資料域
*	返回結果:
*				@bool  : 返回插入操作是否成功
* 	注意事項:   None
* 	函式作者:   mailLinL@163.com
*	建立日期:   2024/04/23
*	修改歷史:
*	函式版本:	V1.0
* *****************************************************************/
//指定位置插入
bool CircLList_DestInsert(CircLList_t *Head,DataType_t destval,DataType_t data)
{
	//1.新建結點並傳入結點中的資料域中的值,定義指標記錄新建結點的地址
	CircLList_t *New=CircLList_NewNode( data);
	if(NULL==New){
		return false;
	}
	//2.定義指標以備份頭結點的地址用作遍歷連結串列
	CircLList_t *temp=Head;

	//3.判斷連結串列是否為空
	if(Head->next==Head){
		Head->next=New;		//如果為空，讓頭結點的next指標指向新結點,並將NEW結點的next指標指向自身
		New->next=New;
	}

	//4.遍歷連結串列查詢目標結點的位置
	while(temp->data!=destval){
		temp=temp->next;
	}

	//5.將新結點插入目標結點之後
	New->next=temp->next;
	temp->next=New;
	return true;
}

遍歷連結串列

bool CircLList_Print(CircLList_t *Head)
{
	//對單向迴圈連結串列的頭結點的地址進行備份
	CircLList_t *Phead = Head;
	
	//判斷當前連結串列是否為空，為空則直接退出
	if (Head->next == Head)
	{
		printf("current linkeflist is empty!\n");
		return false;
	}

	//從首結點開始遍歷
	while(Phead->next)
	{
		//把頭結點的直接後繼作為新的頭結點
		Phead = Phead->next;

		//輸出頭結點的直接後繼的資料域
		printf("data = %d\n",Phead->data);

		//判斷是否到達尾結點，尾結點的next指標是指向首結點的地址
		if (Phead->next == Head->next)
		{
			break;
		}
	}
	return true;
}

從連結串列刪除與目標值相同的結點

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*
*	函式名稱:	CircLList_DestInsert
*	函式功能:   從連結串列刪除與目標值相同的結點
* 	函式引數:	
*				@destval	:傳入需要刪除的目標結點資料域
*	返回結果:   
*				@bool  : 返回插入操作是否成功
* 	注意事項:   None
* 	函式作者:   mailLinL@163.com
*	建立日期:   2024/04/23
*	修改歷史:	
*	函式版本:	V1.0
* *****************************************************************/

bool CircLList_DestDel(DataType_t destval)
{
	//1.判斷當前連結串列是否為空，為空則直接退出
	if (Head->next == Head)
	{
		printf("current linkeflist is empty!\n");
		return false;
	}
	//2.對單向迴圈連結串列的頭結點的地址進行備份,並備份目標結點的直接前驅位置
	CircLList_t *Phead = Head->next;
	CircLList_t *prev  =Head;
	while(Phead->data!==destval){
		Phead=Phead->next;
		prev=prev->next;
		if(Phead->next==Head->next){
			printf("No target node!");
			return false;
		}
	}
	
	//3.找到結點後判斷該結點的位置並進行刪除操作
	if(Head->next==Phead->next&&Head->next==Phead){			//說明該結點是連結串列中的唯一結點
		Phead->next=NULL;
		Head->next=Head;
		free(Phead);
	}
	else if(Phead->next!=Head->next&&Head->next==Phead){	//說明該結點不是唯一節點且是首結點
		Head->next=Phead->next;
		Phead->next=NULL;
		free(Phead);
	}else if(Phead->next!=Head->next&&Head->next!=Phead){	//說明該結點既不是首結點也不是尾結點
		prev->next=Phead->next;
		Phead->next=NULL;
		free(Phead);
	}
	else if(Head->next!=Phead&&Phead->next==Head->next){	//說明該結點不是唯一結點並且是尾結點
		prev->next=Head->next;
		Phead->next=NULL:
		free(Phead);
	}
	return true;
}

總結：

對單向迴圈連結串列進行操作前，需判斷連結串列是否為空
對非空單向迴圈連結串列操作時，需要判別操作項是否在特殊位置。（如首結點或尾結點）
對僅有一個結點的連結串列操作時，需要注意頭結點指標域指向的位置

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