循環鏈表

另種形式的鏈式存貯結構

循環鏈表是另一種形式的鏈式存貯結構。它的特點是表中最後一個結點的指針域指向頭結點,整個鏈表形成一個環。

分類


循環鏈表
循環鏈表
(1)單循環鏈表——在單鏈表中,將終端結點的指針域NULL改為指向表頭結點或開始結點即可。
(2)多重鏈的循環鏈表——將表中結點鏈在多個環上。

空鏈判斷


判斷空鏈表的條件是
head==head->next;
rear==rear->next;

尾指針


用尾指針rear表示的單循環鏈表對開始結點a1和終端結點an查找時間都是O(1)。而表的操作常常是在表的首尾位置上進行,因此,實用中多採用尾指針表示單循環鏈表。帶尾指針的單循環鏈表可見下圖。
注意:判斷空鏈表的條件為rear==rear->next;

特點


循環鏈表的特點是無須增加存儲量,僅對錶的鏈接方式稍作改變,即可使得表處理更加方便靈活。
【例】在鏈表上實現將兩個線性表(a1,a2,…,an)和(b1,b2,…,bm)連接成一個線性表(a1,…,an,b1,…bm)的運算。
分析:若在單鏈表或頭指針表示的單循環表上做這種鏈接操作,都需要遍歷第一個鏈表,找到結點an,然後將結點b1鏈到an的後面,其執行時間是O(n)。若在尾指針表示的單循環鏈表上實現,則只需修改指針,無須遍歷,其執行時間是O(1)。
相應的演演算法如下:
LinkListConnect(LinkListA,LinkListB)
{//假設A,B為非空循環鏈表的尾指針
LinkListp=A->next;//①保存A表的頭結點位置
A->next=B->next->next;//②B表的開始結點鏈接到A表尾
free(B->next);//③釋放B表的頭結點
B->next=p;//④
returnB;//返回新循環鏈表的尾指針
}
注意:
①循環鏈表中沒有NULL指針。涉及遍歷操作時,其終止條件就不再是像非循環鏈表那樣判別p或p->next是否為空,而是判別它們是否等於某一指定指針,如頭指針或尾指針等。
②在單鏈表中,從一已知結點出發,只能訪問到該結點及其後續結點,無法找到該結點之前的其它結點。而在單循環鏈表中,從任一結點出發都可訪問到表中所有結點,這一優點使某些運算在單循環鏈表上易於實現。
void InitList(LinkList *L) {
*L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
if(!*L)
exit(OVERFLOW);
(*L)->next=*L;
}
void DestroyList(LinkList *L) {
LinkList q,p=(*L)->next;
while(p!=*L) {
q=p->next;
free(p);
p=q;
}
free(*L);
*L=NULL;
}
void ClearList(LinkList *L)
{
LinkList p,q;
*L=(*L)->next;
p=(*L)->next;
while(p!=*L)
{
q=p->next;
free(p);
p=q;
}
(*L)->next=*L;
}
Status ListEmpty(LinkList L) {
if(L->next==L)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
int ListLength(LinkList L) {
int i=0;
LinkList p=L->next;
while(p!=L)
{
i++;
p=p->next;
}
return i;
}
Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e) {
int j=1;
LinkList p=L->next->next;
if(i<=0||i>ListLength(L))
return ERROR;
while(j< i) {
p=p->next;
j++;
}
*e=p->data; return OK;
}
int LocateElem(LinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType)) {
int i=0;
LinkList p=L->next->next; while(p!=L->next) {
i++;
if(compare(p->data,e))
return i;
p=p->next;
}
return 0;
}
Status PriorElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e) {
LinkList q,p=L->next->next; q=p->next;
while(q!=L->next) {
if(q->data==cur_e) {
*pre_e=p->data;
return TRUE;
}
p=q;
q=q->next;
}
return FALSE;
}
Status NextElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e) {
LinkList p=L->next->next; while(p!=L) {
if(p->data==cur_e) {
*next_e=p->next->data;
return TRUE;
}
p=p->next;
}
return FALSE;
}
Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e) {
LinkList p=(*L)->next,s; int j=0;
if(i<=0||i>ListLength(*L)+1)
return ERROR;
while(j< i-1) {
p=p->next;
j++;
}
s=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); s->data=e; s->next=p->next;
p->next=s;
if(p==*L)
*L=s;
return OK;
}
Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e) {
LinkList p=(*L)->next,q; int j=0;
if(i<=0||i>ListLength(*L))
return ERROR;
while(j< i-1) {
p=p->next;
j++;
}
q=p->next; p->next=q->next;
*e=q->data;
if(*L==q)
*L=p;
free(q); return OK;
}
void ListTraverse(LinkList L,void(*vi)(ElemType)) {
LinkList p=L->next->next; while(p!=L->next) {
vi(p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}