使用 C 的 DSA - 循环链接列表

概述

循环链接列表是链接列表的一种变体，其中第一个元素指向最后一个元素，最后一个元素指向第一个元素。单链表和双链表都可以制成循环链表。

单链表作为循环

双链表作为循环

根据上图，以下是需要考虑的重要点。

• Last Link'next 指向单链表和双链表两种情况下的列表的第一个链接。

• First如果是双向链表，则链接的 prev 指向链表的最后一个元素。

基本操作

以下是循环链表支持的重要操作。

• 插入 − 在链表开头插入一个元素。

• 删除 − 从链表开头插入一个元素。

• 显示 − 显示链表。

长度操作

以下代码演示了基于单链表的循环链表中的插入操作。

//在第一个位置插入链接
void insertFirst(int key, int data){
   //创建链接
   struct node *link = (struct node*) malloc(sizeof(struct node));
   link->key =key;
   link->data=data;
   if (isEmpty()) {
      head  = link;
      head->next = head;
   } else {
      //将其指向旧的第一个节点
      link->next = head;
      
      //将 first 指向新的第一个节点
      head = link;
   }
}

删除操作

以下代码演示了基于单链表的循环链表中的删除操作。

//删除第一项
struct node * deleteFirst(){
   //保存对第一个链接的引用
   struct node *tempLink = head;
   if(head->next == head){  
      head = NULL;
      return tempLink;
   }     
   //将第一个链接旁边的标记为第一个
   head = head->next;
   
   //返回删除的链接
   return tempLink;
}

显示列表操作

以下代码演示了循环链接列表中的显示列表操作。

//display the list
void printList(){
   struct node *ptr = head;
   printf("
[ ");
   //start from the beginning
   if(head != NULL){
      while(ptr->next != ptr){     
         printf("(%d,%d) ",ptr->key,ptr->data);
         ptr = ptr->next;
      }
   }
   printf(" ]");
}

示例

DoublyLinkedListDemo.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

struct node {
   int data;
   int key;
   struct node *next;
};

struct node *head = NULL;
struct node *current = NULL;

bool isEmpty(){
   return head == NULL;
}
int length(){
   int length = 0;

   //如果列表为空
   if(head == NULL){
      return 0;
   }
   current = head->next;
   while(current != head){
      length++;
      current = current->next;   
   }
   return length;
}
//在第一个位置插入链接
void insertFirst(int key, int data){
   //创建链接
   struct node *link = (struct node*) malloc(sizeof(struct node));
   link->key =key;
   link->data=data;
   if (isEmpty()) {
      head  = link;
      head->next = head;
   } else {
      //将其指向旧的第一个节点
      link->next = head;
      
      //将 first 指向新的第一个节点
      head = link;
   }      
}
//删除第一项
struct node * deleteFirst(){
   //保存对第一个链接的引用
   struct node *tempLink = head;
   if(head->next == head){  
      head = NULL;
      return tempLink;
   }     
   //将第一个链接旁边的标记为第一个
   head = head->next;
   
   //返回删除的链接
   return tempLink;
}
//display the list
void printList(){
   struct node *ptr = head;
   printf("
[ ");
   
   //start from the beginning
   if(head != NULL){
      while(ptr->next != ptr){     
         printf("(%d,%d) ",ptr->key,ptr->data);
         ptr = ptr->next;
      }
   }
   printf(" ]");
}
main() {
   insertFirst(1,10);
   insertFirst(2,20);
   insertFirst(3,30);
   insertFirst(4,1);
   insertFirst(5,40);
   insertFirst(6,56); 
   printf("Original List: "); 
   
   //打印列表
   printList();

   while(!isEmpty()){            
      struct node *temp = deleteFirst();
      printf("
Deleted value:");  
      printf("(%d,%d) ",temp->key,temp->data);        
   }         
   printf("
List after deleting all items: ");          
   printList();   
}

输出

如果我们编译并运行上述程序，则会产生以下输出 −

Original List: 
[ (6,56) (5,40) (4,1) (3,30) (2,20) ]
Deleted value:(6,56) 
Deleted value:(5,40) 
Deleted value:(4,1) 
Deleted value:(3,30) 
Deleted value:(2,20) 
Deleted value:(1,10) 
List after deleting all items: 
[ ]