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链表 - 循环链表

循环链表的结构和单链表结构一样，不过对于单链表，每个结点只存储了向后的指针，到了尾标志就停止了向后链的操作，这样知道某个结点却无法找到它的前驱结点。将单链表中的终端点的指针由NULL指针改为指向头结点，就使整个单链表形成一个环，这种头尾相接的单链表称为循环单链表，简称循环链表。

单链接列表循环

在单链表中，最后一个节点的下一个指针(Next)指向第一个节点。

双链表循环

在双向链表中，最后一个节点的下一个指针(Next)指向第一个节点，第一个节点的前一个指针(Prev)指向在最后一个节点。

根据上面的说明，以下是要考虑的重点。

无涯教程网

无论是单链列表还是双链表，最后一个链接的下一个指向(Next)列表的第一个链接。
如果是双向链接列表，则第一个链接的前一个指向(Prev)列表的最后一个。

基本操作

以下是通告列表支持的重要操作。

插入 - 在列表的开头插入一个元素。
删除 - 从列表的开头删除一个元素。
显示 - 显示列表。

插入操作

以下代码演示了基于单个链接列表的循环链接列表中的插入操作。

//insert link at the first location
void insertFirst(int key, int data) {
   //create a link
   struct node *link = (struct node*) malloc(sizeof(struct node));
   link->key = key;
   link->data= data;
	
   if (isEmpty()) {
      head = link;
      head->next = head;
   } else {
      //point it to old first node
      link->next = head;
		
      //point first to new first node
      head = link;
   }   
}

删除操作

以下代码演示了基于单个链表的循环链表中的删除操作。

//delete first item
struct node * deleteFirst() {
   //save reference to first link
   struct node *tempLink = head;
	
   if(head->next == head) {  
      head = NULL;
      return tempLink;
   }     

   //mark next to first link as first 
   head = head->next;
	
   //return the deleted link
   return tempLink;
}

显示列表操作

下面的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("\n[ ");
	
   //start from the beginning
   if(head != NULL) {
      while(ptr->next != ptr) {     
         printf("(%d,%d) ",ptr->key,ptr->data);
         ptr = ptr->next;
      }
   }
	
   printf(" ]");
}

C语言代码实现

#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;

   //if list is empty
   if(head == NULL) {
      return 0;
   }

   current = head->next;

   while(current != head) {
      length++;
      current = current->next;   
   }
	
   return length;
}

//insert link at the first location
void insertFirst(int key, int data) {

   //create a link
   struct node *link = (struct node*) malloc(sizeof(struct node));
   link->key = key;
   link->data = data;
	
   if (isEmpty()) {
      head = link;
      head->next = head;
   } else {
      //point it to old first node
      link->next = head;
		
      //point first to new first node
      head = link;
   }    
}

//delete first item
struct node * deleteFirst() {

   //save reference to first link
   struct node *tempLink = head;
	
   if(head->next == head) {  
      head = NULL;
      return tempLink;
   }     

   //mark next to first link as first 
   head = head->next;
	
   //return the deleted link
   return tempLink;
}

//display the list
void printList() {

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

void main() {
   insertFirst(1,10);
   insertFirst(2,20);
   insertFirst(3,30);
   insertFirst(4,1);
   insertFirst(5,40);
   insertFirst(6,56); 

   printf("Original List: "); 
	
   //print list
   printList();

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

代码输出

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: 
[ ]

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