單向迴圈鏈表的介面程式

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單向迴圈鏈表的介面程式 單向迴圈鏈表 頭文件 #include <stdbool.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> ​``` 鏈表、節點的創建 /******************************** ...


單向迴圈鏈表的介面程式

單向迴圈鏈表

image

頭文件

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

鏈表、節點的創建

/*******************************************************************
 *
 *	file name:	單向迴圈鏈表的介面程式
 *	author	 :  [email protected]
 *	date	 :  2024-4-23
 *	function :
 * 	note	 :  None
 *
 *	CopyRight (c)  2024   [email protected]   All Right Reseverd
 *
 * *****************************************************************/

// 指的是單向迴圈鏈表中的結點有效數據類型，用戶可以根據需要進行修改
typedef int DataType_t;
// 構造單向迴圈鏈表的結點,鏈表中所有結點的數據類型應該是相同的
typedef struct CircularLinkedList
{
	DataType_t data;				 // 結點的數據域
	struct CircularLinkedList *next; // 結點的指針域

} CircLList_t;
/********************************************************************
 *
 *	name	 :	CircLList_Create
 *	function :  創建一個空的單向迴圈順序鏈表，空鏈表應該有一個頭結點，對鏈表進行初始化
 *	argument :	None
 *
 *	retval	 :  返回創建的鏈表的頭地址
 *	author	 :  [email protected]
 *	date	 :  2024-4-23
 * 	note	 :	None
 *
 * *****************************************************************/
CircLList_t *CircLList_Create(void)
{
	// 1.創建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，頭結點是不存儲數據域，指針域指向自身，體現“迴圈”思想
	Head->next = Head;

	// 3.把頭結點的地址返回即可
	return Head;
}
/********************************************************************
 *
 *	name	 :	CircLList_NewNode
 *	function :  創建新的結點，並對新結點進行初始化（數據域 + 指針域）
 *	argument :	@data：需插入的數據
 *
 *	retval	 :  返回新創建鏈表節點的地址
 *	author	 :  [email protected]
 *	date	 :  2024-4-23
 * 	note	 :	None
 *
 * *****************************************************************/
CircLList_t *CircLList_NewNode(DataType_t data)
{
	// 1.創建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.對新結點的數據域和指針域進行初始化
	New->data = data;
	New->next = NULL;
	return New;
}
​```

三種節點插入方式

在鏈表頭部插入新節點

image

在鏈表尾部插入新節點

image

在鏈表中某數據後插入新節點

image

代碼

/********************************************************************
 *
 *	name	 :	CircLList_HeadInsert
 *	function :  向鏈表的頭部進行數據插入
 *	argument :	@head：目標鏈表
 *				@data：需插入的數據
 *	retval	 :  返回新創建鏈表節點的地址
 *	author	 :  [email protected]
 *	date	 :  2024-4-22
 * 	note	 :	None
 *
 * *****************************************************************/
bool CircLList_HeadInsert(CircLList_t *Head, DataType_t data)
{
	// 備份頭節點
	CircLList_t *Phead = Head;
	// 1.創建新的結點，並對新結點進行初始化
	CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}
	// 2.判斷鏈表是否為空，如果為空，則直接插入即可
	if (Head == Head->next)
	{
		Head->next = New;
		New->next = New;
		return true;
	}
	// 3.如果鏈表為非空，則把新結點插入到鏈表的頭部
	while (Phead->next)
	{
		Phead = Phead->next;
		if (Phead->next == Head->next)
		{
			break;
		}
	}
	Phead->next = New;		// 尾結點指向新的首節點
	New->next = Head->next; // 新節點指向原首節點
	Head->next = New;		// 頭節點指向新的首節點
	return true;
}

/********************************************************************
 *
 *	name	 :	CircLList_TailInsert
 *	function :  向鏈表的尾部進行數據插入
 *	argument :	@head：目標鏈表
 *				@data：需插入的數據
 *	retval	 :  返回1成功0失敗
 *	author	 :  [email protected]
 *	date	 :  2024-4-22
 * 	note	 :	None
 *
 * *****************************************************************/

bool CircLList_TailInsert(CircLList_t *Head, DataType_t data)
{
	// 備份頭節點
	CircLList_t *Phead = Head;
	// 1.創建新的結點，並對新結點進行初始化
	CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}
	// 2.判斷鏈表是否為空，如果為空，則直接插入即可
	if (Head == Head->next)
	{
		Head->next = New;
		New->next = New;
		return true;
	}
	// 3.如果鏈表為非空，則把新結點插入到鏈表的頭部
	while (Phead->next)
	{
		Phead = Phead->next;
		if (Phead->next == Head->next)
		{
			break;
		}
	}
	Phead->next = New;		// 尾結點指向新的尾節點
	New->next = Head->next; // 新節點指向原首節點
	return true;
}

/********************************************************************
 *
 *	name	 :	CircLList_DestInsert
 *	function :  向鏈表的指定位置後進行插入
 *	argument :	@head：目標鏈表
 *				@data：需插入的數據
 *				@dest：插入位置
 *	retval	 :  返回1成功0失敗
 *	author	 :  [email protected]
 *	date	 :  2024-4-22
 * 	note	 :	None
 *
 * *****************************************************************/

bool CircLList_DestInsert(CircLList_t *Head, DataType_t destval, DataType_t data)
{
	// 備份首節點
	CircLList_t *Phead = Head->next;
	// 1.創建新的結點，並對新結點進行初始化
	CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
	if (NULL == New)
	{
		printf("can not insert new node\n");
		return false;
	}
	// 2.判斷鏈表是否為空，如果為空，則直接插入即可
	if (Head == Head->next)
	{
		Head->next = New;
		New->next = New;
		return true;
	}
	// 目標數據在頭部
	if (destval == Phead->data)
	{
		CircLList_HeadInsert(Head, data);
		return true;
	}
	// 找目標數據
	CircLList_t *P = NULL; // 定義變數保存找的目標數據的節點地址
	while (Head->next != Phead->next)
	{
		Phead = Phead->next;
		if (destval == Phead->data)
		{
			P = Phead;
			break;
		}
	}
	// 找不到目標數據
	if (NULL == P)
	{
		perror("The target data cannot be found\n");
		return false;
	}
	// 目標數據在尾部
	if (Head->next == P->next)
	{
		CircLList_TailInsert(Head, data);
	}
	// 節點在中間開始插入
	else
	{
		New->next = Phead->next;
		Phead->next = New;
	}
	return true;
}
​```

三種刪除方式

刪除鏈表頭部的節點

image

鏈表尾部的節點

image

刪除鏈表中指定的數據節點

image

代碼

/********************************************************************
 *
 *	name	 :	CircLList_HeadDel
 *	function :  頭刪
 *	argument :	@head：目標鏈表
 *				@data：需刪除的數據
 *
 *	retval	 :  返回1成功0失敗
 *	author	 :  [email protected]
 *	date	 :  2024-4-22
 * 	note	 :	None
 *
 * *****************************************************************/

bool CircLList_HeadDel(CircLList_t *Head)
{
	// 備份首節點地址
	CircLList_t *Phead = Head;
	// 備份頭節點地址
	CircLList_t *Temp = Head->next;
	// 1.判斷鏈表是否為空，如果為空
	if (Head == Head->next)
	{
		perror("Linked lists have no data\n");
		return false;
	}
	// 鏈表只有一首個節點
	if (Head->next == Head->next->next)
	{
		Temp->next = NULL;
		Head->next = Head;
		free(Temp);
		return true;
	}
	// 遍歷到尾結點
	while (Phead->next)
	{
		Phead = Phead->next;
		if (Head->next == Phead->next)
		{
			break;
		}
	}
	Phead->next = Head->next->next; // 尾結點指向原首節點的後繼
	Head->next = Phead->next;		// 頭節點指向新的首節點
	Temp->next = NULL;				// 原首節點指針域初始化
	free(Temp);
	return true;
}

/********************************************************************
 *
 *	name	 :	CircLList_TailDel
 *	function :  尾刪
 *	argument :	@head：目標鏈表
 *				@data：需刪除的數據
 *
 *	retval	 :  返回1成功0失敗
 *	author	 :  [email protected]
 *	date	 :  2024-4-22
 * 	note	 :	None
 *
 * *****************************************************************/
bool CircLList_TailDel(CircLList_t *Head)
{
	// 備份首節點地址
	CircLList_t *Phead = Head;
	// 備份頭節點地址
	CircLList_t *Temp = Head->next;
	// 1.判斷鏈表是否為空，如果為空
	if (Head == Head->next)
	{
		perror("Linked lists have no data\n");
		return false;
	}
	// 鏈表只有一首個節點
	if (Head->next == Head->next->next)
	{
		Temp->next = NULL;
		Head->next = Head;
		free(Temp);
		return true;
	}
	// 遍歷到尾結點
	while (Phead->next)
	{

		if (Head->next == Temp->next)
		{
			break;
		}
		Phead = Temp; // 記錄尾節點前驅
		Temp = Temp->next;
	}
	Temp->next = NULL;		  // 原尾結點指向首節點
	Phead->next = Head->next; // 尾結點的指針域重置
	free(Temp);				  // 釋放堆空間
	return true;
}
/********************************************************************
 *
 *	name	 :	CircLList_Del
 *	function :  中刪
 *	argument :	@head：目標鏈表
 *				@data：需刪除的數據
 *
 *	retval	 :  返回1成功0失敗
 *	author	 :  [email protected]
 *	date	 :  2024-4-22
 * 	note	 :
 *
 * *****************************************************************/
bool CircLList_Del(CircLList_t *Head, DataType_t data)
{
	// 備份首節點地址
	CircLList_t *Phead = Head;
	// 備份頭節點地址
	CircLList_t *Temp = Head->next;
	// 1.判斷鏈表是否為空，如果為空
	if (Head == Head->next)
	{
		perror("Linked lists have no data\n");
		return false;
	}
	// 刪除的節點在頭
	if (data == Head->next->data)
	{
		CircLList_HeadDel(Head);
		return true;
	}
	// 遍歷到尾結點
	CircLList_t *P = NULL; // 定義變數保存找的目標數據的節點地址
	while (Temp->next)
	{
		Temp = Temp->next;
		Phead = Phead->next; // 記錄尾節點前驅
		if (data == Temp->data)
		{
			P = Temp;
			break;
		}
	}
	// 找不到目標數據
	if (NULL == P)
	{
		perror("The target data cannot be found\n");
		return false;
	}
	// 目標數據在尾部
	if (Head->next == Phead->next)
	{
		CircLList_TailDel(Head);
	}
	else
	{
		Phead->next = Temp->next; // 刪除節點的前驅指向刪除節點的後繼
		Temp->next = NULL;		  // 刪除節點的指針域重置
		free(Temp);				  // 釋放堆空間
	}
	return true;
}
​```

遍歷鏈表

/********************************************************************
 *
 *	name	 :	CircLList_Print
 *	function :  遍歷鏈表
 *	argument :	@head：目標鏈表
 *
 *
 *	retval	 :  none
 *	author	 :  [email protected]
 *	date	 :  2024-4-22
 * 	note	 :	None
 *
 * *****************************************************************/
void CircLList_Print(CircLList_t *Head)
{
	// 對鏈表的頭文件的地址進行備份
	CircLList_t *Phead = Head;
	// 首結點
	while (Phead->next)
	{
		// 把頭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數據域
		printf("data = %d\n", Phead->data);
		if (Phead->next == Head->next)
		{
			break;
		}
	}
}
​```

驗證程式

int main(int argc, char const *argv[])
{
	// 1.創建順序表
	CircLList_t *Manager = CircLList_Create();

	// 2.向順序表中的尾部插入新元素
	CircLList_TailInsert(Manager, 5);
	CircLList_TailInsert(Manager, 2);
	CircLList_TailInsert(Manager, 1);
	CircLList_TailInsert(Manager, 4);
	CircLList_TailInsert(Manager, 6);
	// 3.遍歷順序表
	CircLList_Print(Manager); // -- 5 2 1 4 6
	printf("\n");
	// 4.向順序表中的頭部插入新元素
	CircLList_HeadInsert(Manager, 9);
	CircLList_HeadInsert(Manager, 7);
	CircLList_HeadInsert(Manager, 8);
	CircLList_HeadInsert(Manager, 0);
	CircLList_HeadInsert(Manager, 10);
	// cha
	CircLList_DestInsert(Manager, 8, 0);
	// 5.遍歷順序表
	CircLList_Print(Manager); // --10 0 8 0 7 9 5 2 1 4 6
	printf("\n");

	// 頭刪除
	CircLList_HeadDel(Manager);
	// 遍歷順序表
	CircLList_Print(Manager); // --0 8 0 7 9 5 2 1 4 6
	printf("\n");
	// 尾刪除
	CircLList_TailDel(Manager);
	// 遍歷順序表
	CircLList_Print(Manager); // --0 8 0 7 9 5 2 1 4
	printf("\n");
	// 刪除順序表的元素
	CircLList_Del(Manager, 2);
	// 遍歷順序表
	CircLList_Print(Manager); // --0 8 7 9 5 1 4 6
	printf("\n");
	return 0;
	return 0;
}
​```

輸出結果
data = 5
data = 2
data = 1
data = 4
data = 6

data = 10
data = 0
data = 8
data = 0
data = 7
data = 9
data = 5
data = 2
data = 1
data = 4
data = 6

data = 0
data = 8
data = 0
data = 7
data = 9
data = 5
data = 2
data = 1
data = 4
data = 6

data = 0
data = 8
data = 0
data = 7
data = 9
data = 5
data = 2
data = 1
data = 4

data = 0
data = 8
data = 0
data = 7
data = 9
data = 5
data = 1
data = 4


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