阅读:0       作者:解学武

静态链表插入和删除操作详解(C语言代码实现)

本节主要讲解静态链表的插入和删除操作,有关静态链表的详细讲解请阅读《静态链表及C语言实现》一文。

在讲解静态链表的插入和删除操作之前,我们假设有如下的静态链表:


中,array[0] 用作备用链表的头结点,array[1] 用作存放数据的链表的头结点,array[0] 和 array[6] 为备用链表上的结点。从图中可以看出,该静态链表中存储有 a、b、c、d 共 4 个数据元素。

静态链表插入元素

插入一个结点,例如该结点的数据域为 e,插入到第 3 的位置:
  1. 首先从备用链表中申请空间存储数据元素 e;
  2. 由于要将 e 结点插入到第 3 的位置上,所以要找到 b 结点,将 b 结点的游标赋值给 e 结点;
  3. 最后将 e 结点所在位置的下标给 b 结点的游标;

实现代码(在理解静态链表的存储结构的基础上):
//向链表中插入数据,body表示链表的头结点在数组中的位置,add表示插入元素的位置,a表示要插入的数据
void insertArr(component * array,int body,int add,char a){
    int tempBody=body;//tempBody做遍历结构体数组使用
    //找到要插入位置的上一个结点在数组中的位置
    for (int i=1; i<add; i++) {
        tempBody=array[tempBody].cur;
    }
    int insert=mallocArr(array);//申请空间,准备插入
    array[insert].cur=array[tempBody].cur;//首先要插入结点的游标等于要插入位置的上一个结点的游标
    array[insert].data=a;
    array[tempBody].cur=insert;//然后让上一结点的游标等于插入结点所在数组中的位置的下标
}
代码运行效果:

静态链表删除元素

静态链表中删除结点,要实现两步操作:从链表上摘下结点后,将该结点链接到备用链表上,以备下次使用。
注:被摘除结点中的数据不需要手动删除,待下次使用时,会被新的数据域将旧数据覆盖点。
例如,在(a,b,c,d,e)链表中,删除数据域为 ‘a’ 的结点:

实现代码:
//删除结点函数,a 表示被删除结点中数据域存放的数据
void deletArr(component * array,int body,char a){ 
    int tempBody=body;
    //找到被删除结点的位置
    while (array[tempBody].data!=a) {
        tempBody=array[tempBody].cur;
        //当tempBody为0时,表示链表遍历结束,说明链表中没有存储该数据的结点
        if (tempBody==0) {
            printf("链表中没有此数据");
            return;
        }
    }
    //运行到此,证明有该结点
    int del=tempBody;
    tempBody=body;
    //找到该结点的上一个结点,做删除操作
    while (array[tempBody].cur!=del) {
        tempBody=array[tempBody].cur;
    }
    //将被删除结点的游标直接给被删除结点的上一个结点
    array[tempBody].cur=array[del].cur;
   
    freeArr(array, del);
}
在该函数中,调用了一个freeArr函数,它的作用是回收被删除结点所占用的空间,将此空间链接到备用链表中,以备下次分配使用。(自己实现的free函数)

freeArr函数实现代码:
void freeArr(component * array,int k){
    array[k].cur=array[0].cur;
    array[0].cur=k;
}

删除数据域为 'a' 结点的运行效果图:

完整实现代码

#include <stdio.h>
#define maxSize 7
typedef struct {
    char data;
    int cur;
}component;
//将结构体数组中所有分量链接到备用链表中
void reserveArr(component *array);
//初始化静态链表
int initArr(component *array);
//向链表中插入数据,body表示链表的头结点在数组中的位置,add表示插入元素的位置,a表示要插入的数据
void insertArr(component * array,int body,int add,char a);
//删除链表中含有字符a的结点
void deletArr(component * array,int body,char a);
//输出函数
void displayArr(component * array,int body);
//自己需要实现的malloc和free函数
int mallocArr(component * array);
void freeArr(component * array,int k);

int main() {
    component array[maxSize];
    int body=initArr(array);
    printf("静态链表为:\n");
    displayArr(array, body);
   
    printf("在第3的位置上插入结点‘e’:\n");
    insertArr(array, body, 3,'e');
    displayArr(array, body);
   
    printf("删除数据域为‘a’的结点:\n");
    deletArr(array, body, 'a');
    displayArr(array, body);
    return 0;
}
//创建备用链表
void reserveArr(component *array){
    for (int i=0; i<maxSize; i++) {
        array[i].cur=i+1;//将每个数组分量链接到一起
    }
    array[maxSize-1].cur=0;//链表最后一个结点的游标值为0
}
//提取分配空间
int mallocArr(component * array){
    //若备用链表非空,则返回分配的结点下标,否则返回0(当分配最后一个结点时,该结点的游标值为0)
    int i=array[0].cur;
    if (array[0].cur) {
        array[0].cur=array[i].cur;
    }
    return i;
}
//初始化静态链表
int initArr(component *array){
    reserveArr(array);
    int body=mallocArr(array);
    //声明一个变量,把它当指针使,指向链表的最后的一个结点,因为链表为空,所以和头结点重合
    int tempBody=body;
    for (int i=1; i<5; i++) {
        int j=mallocArr(array);//从备用链表中拿出空闲的分量
        array[tempBody].cur=j;//将申请的空线分量链接在链表的最后一个结点后面
        array[j].data='a'+i-1;//给新申请的分量的数据域初始化
        tempBody=j;//将指向链表最后一个结点的指针后移
    }
    array[tempBody].cur=0;//新的链表最后一个结点的指针设置为0
    return body;
}

void insertArr(component * array,int body,int add,char a){
    int tempBody=body;
    for (int i=1; i<add; i++) {
        tempBody=array[tempBody].cur;
    }
    int insert=mallocArr(array);
    array[insert].cur=array[tempBody].cur;
    array[insert].data=a;
    array[tempBody].cur=insert;
   
}

void deletArr(component * array,int body,char a){
    int tempBody=body;
    //找到被删除结点的位置
    while (array[tempBody].data!=a) {
        tempBody=array[tempBody].cur;
        //当tempBody为0时,表示链表遍历结束,说明链表中没有存储该数据的结点
        if (tempBody==0) {
            printf("链表中没有此数据");
            return;
        }
    }
    //运行到此,证明有该结点
    int del=tempBody;
    tempBody=body;
    //找到该结点的上一个结点,做删除操作
    while (array[tempBody].cur!=del) {
        tempBody=array[tempBody].cur;
    }
    //将被删除结点的游标直接给被删除结点的上一个结点
    array[tempBody].cur=array[del].cur;
   
    freeArr(array, del);
}
void displayArr(component * array,int body){
    int tempBody=body;//tempBody准备做遍历使用
    while (array[tempBody].cur) {
        printf("%c,%d ",array[tempBody].data,array[tempBody].cur);
        tempBody=array[tempBody].cur;
    }
    printf("%c,%d\n",array[tempBody].data,array[tempBody].cur);
}
void freeArr(component * array,int k){
    array[k].cur=array[0].cur;
    array[0].cur=k;
}
输出结果:
静态链表为:
,2 a,3 b,4 c,5 d,0
在第3的位置上插入结点‘e’:
,2 a,3 b,6 e,4 c,5 d,0
删除数据域为‘a’的结点:
,3 b,6 e,4 c,5 d,0