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c語言實現單向迴圈連結串列

阿新 • • 發佈：2019-01-19
//單迴圈連結串列, 在單鏈表的基礎上, 每建立一個節點,讓其後繼預設指向head
//最終保證最後一個節點的後繼指向Head則構成單迴圈連結串列

//不帶頭節點判空: head == NULL
//帶頭節點判空:  head->next == head; 為空

//與單鏈表程式碼的區別: 每次迴圈的跳出條件改變,尾插發生改變 
//只要程式中插入節點是頭節點, 則必須更新尾節點的指向

//刪除頭節點, 更新尾節點指向, 刪除尾巴節點, 更新前一個節點的指向

建議讀者還是自己從單鏈表到迴圈連結串列手動實現一遍， 迴圈連結串列的道理很簡單

但是其中的許多細節，尤其是插入，刪除，以及頭結點，尾節點的處理等等存在一些難以注意到的問題，還是敲一遍來的實在！

單向迴圈連結串列選擇了單鏈表中的部分功能實現，讀者也可兩者對比來看

單鏈表各種功能的實現：http://blog.csdn.net/hkhl_235/article/details/78196865

主要功能：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h> //包含sleep的標頭檔案，用來使程式暫停（linux）windows下可用用#include<windows.h> Sleep(2000);
typedef struct node
{
    int no;
    int age;
    char sex[5];
    char name[20];
    struct node *next;
}Node;

void Print(Node *head);     //列印
void CreateNode(Node *head, Node **p, int no, int age, char *sex, char *name);//建立節點
void Add(Node **head, int no, int age, char *sex, char *name);    //新增節點
Node *FindNode(Node *head, int no);         //根據學號找節點, 沒有返回NULL
Node *PrvNode(Node *head, Node *find);      //找到前驅節點
void SerchNode(Node *head, int no);         //按學號查詢資訊
void Insert(Node **head);                   //按學號大小有序插入
void HeadInsert(Node **head, int sid);      //某個節點前插入(包括頭插)
void BackInsert(Node **head, int sid);      //某個節點後插入(包括尾插)
void DeleteNode(Node **head, int no);       //刪除學號為no的節點
void FreeAll(Node **head);                  //銷燬連結串列
int GetToatalNode(Node *head);              //獲取節點總數

函式實現部分： 
void Print(Node *head)
{
    Node *first = head;
    if(head != NULL)
    {
        printf("學號   年齡   性別   姓名    下一個指向\n");
        while(head != NULL)
        {
            printf("%d    %d     %s     %s   %p\n", head->no, head->age, head->sex, head->name, head->next);
            head = head->next;
            if(head == first)
            {
                //sleep(2); 是程式掛起兩秒  //註釋break可以迴圈列印
                break ;
            }
        }
    }
    else
    {
        printf("空連結串列哦\n");
    }
}

void CreateNode(Node *head, Node **p, int no, int age, char *sex, char *name)
{
    *p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    if(*p != NULL)
    {
        (*p)->no = no;
        (*p)->age = age;
        strcpy((*p)->sex, sex);
        strcpy((*p)->name, name);
        (*p)->next = head;
    }
    else
    {
        printf("建立節點失敗\n");
    }
}

//為空建立新增節點,, 不為空尾部插入...
void Add(Node **head, int no, int age, char *sex, char *name)
{
    Node *h = *head;
    Node *p;
    if(*head == NULL)
    {
        CreateNode(*head, &p, no, age, sex, name);
        *head = p;           //只有第一次賦值,將頭指標的內容更改
        p->next = *head;     //第一個節點建立的時候, CreareNode建立節點p的p->next 等於head ,但是此時head是NULL, 所以這裡要再次賦值 .不然執行到A會報錯
    }
    else
    {
        CreateNode(*head, &p, no, age, sex, name);
        while(h->next != *head)   //while迴圈條件是(*->next)都將發生改變
        {
            h = h->next;     //A, 如果head是NULL, 那麼這裡訪問非法記憶體
        }
        h->next = p;
    }
}

//根據學號找到其節點
//沒找到返回NULL
Node *FindNode(Node *head, int no)
{
    int flag = 0;
    Node *first = head;
    while(head)
    {
        if(head->no == no)
        {
            flag = 1;
            break;
        }
        head = head->next;
        if(head == first)
        {
            break;
        }
    }
    if(flag == 0)
    {
        return NULL;
    }
    return head;
}

//找到前驅節點
Node *PrvNode(Node *head, Node *find)
{
    Node *first = head;
    while(head)
    {
        if(find == head)    //如果找頭節點前一個節點 返回頭節點
        {
            break;
        }
        if(head->next == find)
        {
            break;
        }
        head = head->next;
        if(head == first)
        {
            break;
        }
    }
    return head;
}

//有序插入  按學號由小到大
void Insert(Node **head)
{
    Node *first = *head;
    printf("請輸入要插入的資訊:\n");
    int no;
    float age;
    char sex[5];
    char name[10];
    scanf("%d%f%s%s", &no, &age, sex, name);
    Node *q;
    CreateNode(*head, &q, no, age, sex, name);
    
    Node *p1 = *head;
    Node *p2;

    int flag = 0; 
    while(p1->no <= no) //先判斷是否為NULL
    {
        p2 = p1;
        p1 = p1->next;
        if(p1 == *head)
        {
            flag = 1; 
            break;
        }
    }
    
    if(p1 == *head && flag != 1)              //頭部插入
    {
        q->next = p1;
        *(head) = q;

        //尾節點要重新指向新的頭節點
        for(; p1->next != first; p1 = p1->next);
        p1->next = *head;
    }
    else if(p1 == *head && flag == 1)         //尾部插入 
    {
        p2->next = q;   
        q->next = *head;
    }
    else                                      //中間插入
    {
        q->next = p2->next;
        p2->next = q;
    }
}

void HeadInsert(Node **head, int sid)      //某個節點前插入(包括頭插)
{
    Node *first = *head;
    printf("請輸入要插入的資訊:\n");
    int no;
    float age;
    char sex[5];
    char name[10];
    scanf("%d%f%s%s", &no, &age, sex, name);
    Node *q;
    CreateNode(*head, &q, no, age, sex, name);
    
    Node *p1 = FindNode(*head, sid);
    Node *p2 = PrvNode(*head, p1);

    if(p1 == *head)             //頭部插入
    {
        q->next = p1;
        *(head) = q;

        //尾節點要重新指向新的頭節點
        for(; p1->next != first; p1 = p1->next);
        p1->next = *head;
    }
    else                        //中間插入
    {
        q->next = p2->next;
        p2->next = q;
    }
}

void BackInsert(Node **head, int sid)       //某個節點後插入(包括尾插)
{
    printf("請輸入要插入的資訊:\n");
    int no;
    float age;
    char sex[5];
    char name[10];
    scanf("%d%f%s%s", &no, &age, sex, name);
    Node *q;
    CreateNode(*head, &q, no, age, sex, name);
    
    Node *p1 = FindNode(*head, sid);
    Node *p2 = p1->next;

    if(p1->next == *head)        //尾部插入
    {
        p1->next = q;
        q->next = *head;
    }
    else                         //中間插入
    {
        q->next = p1->next;
        p1->next = q;
    }
}

//學號為no的成員刪除
void DeleteNode(Node **head, int no)
{
    Node *first = *head;
    Node *p1, *p2;
    p1 = p2 = NULL;

    p1 = *head;
    while(p1)   //遍歷節點 找到節點
    {
        if(p1->no == no)
        {
            break;
            //如果刪除的是最後一個, 此時p1跳出, p1並不是NULL
            //所以刪除不用判斷尾節點
        }
        p2 = p1;
        p1 = p1->next;
        if(p1 == *head)
        {
            break;
        }
    }

    if(p1 == *head)          //刪除頭節點
    {
        (*head) = p1->next;  //跳過頭節點

        //尾節點要重新指向新的頭節點
        Node *p = p1;
        for(; p->next != first; p = p->next);
        p->next = *head;

        free(p1);            //釋放頭節點
    }
    else                     //刪除其他節點
    {
        p2->next = p1->next;
        free(p1);
    }
}

void SerchNode(Node *head, int no)            //按學號查詢資訊
{
    Node *sr = FindNode(head, no);
    if(sr != NULL)
    {
        printf("%d    %d     %s     %s   %p\n", sr->no, sr->age, sr->sex, sr->name, sr->next);
    }
    else
    {
        printf("查無此人\n");
    }
}

//刪除所有節點
//最後刪除頭節點
void FreeAll(Node **head)
{
    Node *p1 = *head;
    Node *p2 = NULL;
    Node *q = NULL;
    while(p1->next == *head)
    {
        p2 = p1->next;
        p1->next = p2->next;
        free(p2);
    }
    free(*head);
    *head = NULL;
}

int GetToatalNode(Node *head)              //獲取節點總數
{
    int num = 0;
    Node *first = head;
    if(head != NULL)
    {
        while(head != NULL)
        {
            num++;
            head = head->next;
            if(head == first)
            {
                break;
            }
        }
    }
    return num;
}


下面是測試程式碼：

int main()
{
    Node *head = NULL;

    Add(&head, 1002, 17, "男", "張2");
    Add(&head, 1001, 15, "男", "張1");
    Add(&head, 1003, 12, "男", "張3");
    Add(&head, 1004, 21, "男", "張4");
    Add(&head, 1005, 22, "女", "張5");
    Print(head);
    

    printf("刪除學號為1005的的連結串列:\n");
    DeleteNode(&head, 1002);
    Print(head);

    printf("\n統計結點總數為: %d\n\n", GetToatalNode(head));

    printf("插入資訊後的連結串列(指定節點插入):\n");
    printf("(前插)輸入學號, 年齡, 性別, 姓名:\n");
    HeadInsert(&head, 1002);
    Print(head);
    printf("(後插)輸入學號, 年齡, 性別, 姓名:\n");
    BackInsert(&head, 1004);
    Print(head);


    printf("插入資訊後的連結串列(有序插入):\n");
    printf("輸入學號, 年齡, 性別, 姓名:");
    Insert(&head);
    Print(head);

    printf("銷燬後的連結串列:\n");
    FreeAll(&head);
    Print(head);

    return 0;
}

如有問題，歡迎指出，共同進步！ 單鏈表各種功能的實現：http://blog.csdn.net/hkhl_235/article/details/78196865

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