数据结构——单向循环链表

一、单向循环链表

(一)单向循环链表的构造

单向循环链表的尾结点的指针域中必须指向链表的首结点的地址

1）构造单向循环链表的结点

//单向循环链表中的结点有效数据类型，用户可以根据需要进行修改
typedef int DataType_t;

//构造单向循环链表的结点,链表中所有结点的数据类型应该是相同的
typedef struct cirLinkedList {
    DataType_t data;              //结点的数据域
    struct cirLinkedList *next;   //结点的指针域
} cirLList_t;

2）创建空单向循环链表的head

注意：有无头结点，本章中都存在头结点。

/************************************************************************************
 * name     : headCreate
 * function ：创建一个空单向循环链表，空链表应该有一个头结点，对链表进行初始化
 * argument : None
 * retval   : @head:返回头结点的地址
 * date     ：2024/04/23
 * note     ：Note
************************************************************************************/
cirLList_t *headCreate()
{
    //创建一个头结点并对头结点申请内存
    cirLList_t *head = (cirLList_t *) calloc(1, sizeof(cirLList_t));
    //判断申请空间是否成功
    if (NULL == head) {
        perror("Calloc memory for Head is Failed");
        exit - 1;
    }
    //头结点初始化
    head->next = head;
    return head;
}

3）创建单向循环链表的新结点

/************************************************************************************
 * name     : newNode_create
 * function ：创建新结点，并对新结点进行初始化（数据域 + 指针域）
 * argument : @data   ：该结点数据域存放的数据
 * retval   : @newNode:返回新结点的地址
 * date     ：2024/04/23
 * note     ：Note
************************************************************************************/
cirLList_t *newNode_Create(DataType_t data) 
{
    //创建一个新结点并对新结点申请内存
    cirLList_t *newNode = (cirLList_t *) calloc(1, sizeof(cirLList_t));
    if (NULL == newNode) perror("Calloc memory for Head is Failed");
    //对新结点的数据域和指针域进行初始化
    newNode->data = data;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

(二)单向循环链表操作（方法）

1）向单向循环链表头部添加新结点

/************************************************************************************
 * name     : headIns
 * function ：向链表头部添加新结点
 * argument : @head:单向循环链表的头结点地址
 *            @data:新结点数据域存放的数据
 * retval   : None
 * date     ：2024/04/23
 * note     ：Note
************************************************************************************/
bool headIns(cirLList_t *head, DataType_t data) 
{
    //创建一个新结点
    cirLList_t *newNode = newNode_Create(data);
    //定义一个变量temp记录首结点地址，后续做遍历结点
    cirLList_t *temp = head->next;
    //首先判断传进来的链表head中的next是否指向自身
    //如果head指向自身地址说明该链表为空链表
    if (head == head->next) {
        head->next = newNode;
        newNode->next = newNode;
        return true;
    }
    //链表非空情况，从首结点next开始去判断是否为head->next，循环找到尾结点地址
    while (temp->next != head->next) temp = temp->next;
    //新结点添加头部流程
    temp->next = newNode;
    newNode->next = head->next;
    head->next = newNode;
    return true;
}

2）向单向循环链表尾部添加新结点

/************************************************************************************
 * name     : endIns
 * function ：向链表尾部添加新结点
 * argument : @head:单向循环链表的头结点地址
 *            @data:新结点数据域存放的数据
 * retval   : None
 * date     ：2024/04/23
 * note     ：Note
************************************************************************************/
bool endIns(cirLList_t *head, DataType_t data) 
{
    cirLList_t *newNode = newNode_Create(data);
    cirLList_t *temp = head->next;
    if (head == head->next) {
        head->next = newNode;
        newNode->next = newNode;
        return true;
    }
    while (temp->next != head->next) temp = temp->next;
    //新结点添加尾部流程
    temp->next = newNode;
    newNode->next = head->next;
    return true;
}

3）向单向循环链表任意地方添加新结点

/************************************************************************************
 * name     : insert
 * function ：根据目标值向链表任意地方添加新结点
 * argument : @head:单向循环链表的头结点地址
 *            @data:新结点数据域存放的数据
 * retval   : None
 * date     ：2024/04/23
 * note     ：Note
************************************************************************************/
bool insert(cirLList_t *head,DataType_t destval, DataType_t data)
{
    //创建一个新结点
    cirLList_t *newNode = newNode_Create(data);
    //定义一个变量temp记录首结点地址，后续做遍历结点
    cirLList_t *temp = head->next;
    //判断链表是否为空，则不能根据destval找到要添加的地方
    if (head == head->next) {
        perror("The place you want to add is not found in the linked list");
        return true;
    }
    //该链表就一个首结点的情况，或者遍历到最后位时的data==destval
    //遍历一遍链表找destval所在的结点，找不到也可以退出循环
    while (head->next != temp->next){
        if(destval == temp->data) break;
        temp = temp->next;
    }
    newNode->next = temp->next;
    temp->next = newNode;
    return true;
}