回顾一下,顺序存储结构的创建,其实就是一个数组的初始化,即声明一个类型和大小的数组并赋值的过程。而单链表和顺序存储结构就不一样,它不像顺序存储结构这么集中,它可以很散,是一种动态结构。对于每个链表来说,它所占用空间的大小和位置是不需要预先分配划定的,可以根据系统的情况和实际的需求即时生成。

    所以创建单链表的过程就是一个动态生成链表的过程。即从“空表”的初始状态起,依次建立各元素结点,并逐个插入链表。

    单链表整表创建的算法思路:

    1. 声明一指针p和计数器变量i;
    2. 初始化一空链表L;
    3. 让L的头结点的指针指向NULL,即建立一个带头结点的单链表;
    4. 循环:
    • 生成一新结点赋值给p;
    • 随机生成一数字赋值给p的数据域p->data;
    • 将p插入到头结点与前一新结点之间。

    实现代码算法如下:

    1. /* 随机产生n个元素的值,建立带表头结点的单链线性表L(头插法) */
    2. void CreateListHead(LinkList *L, int n) {
    3. LinkList p;
    4. int i;
    5. /* 初始化随机数种子 */
    6. srand(time(0));
    7. *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
    8. /* 先建立一个带头结点的单链表 */
    9. (*L)->next = NULL;
    10. for (i = 0; i < n; i++) {
    11. /* 生成新结点 */
    12. p = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
    13. /* 随机生成100以内的数字 */
    14. p->data = rand() % 100 + 1;
    15. p->next = (*L)->next;
    16. /* 插入到表头 */
    17. (*L)->next = p;
    18. }
    19. }

    这段算法代码里,我们其实用的是插队的办法,就是始终让新结点在第一的位置。我也可以把这种算法简称为头插法,如图3-9-1所示。
    image.png
    可事实上,我们还是可以不这样干,为什么不把新结点都放到最后呢,这才是排队时的正常思维,所谓的先来后到。我们把每次新结点都插在终端结点的后面,这种算法称之为尾插法。

    实现代码算法如下:

    1. /* 随机产生n个元素的值,建立带表头结点的单链线性表L(尾插法) */
    2. void CreateListTail(LinkList *L, int n) {
    3. LinkList p,r;
    4. int i;
    5. /* 初始化随机数种子 */
    6. srand(time(0));
    7. /* 为整个线性表 */
    8. *L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
    9. /* r为指向尾部的结点 */
    10. r = *L;
    11. for (i = 0; i < n; i++) {
    12. /* 生成新结点 */
    13. p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    14. /* 随机生成100以内的数字 */
    15. p->data = rand() % 100 + 1;
    16. /* 将表尾终端结点的指针指向新结点 */
    17. r->next = p;
    18. /* 将当前的新结点定义为表尾终端结点 */
    19. r = p;
    20. }
    21. /* 表示当前链表结束 */
    22. r->next = NULL;
    23. }

    注意L与r的关系,L是指整个单链表,而r是指向尾结点的变量,r会随着循环不断地变化结点,而L则是随着循环增长为一个多结点的链表。

    这里需解释一下,r->next=p;的意思,其实就是将刚才的表尾终端结点r的指针指向新结点p,如图3-9-2所示,当中①位置的连线就是表示这个意思。
    image.png
    r->next=p;这一句应该还好理解,我以前很多学生不理解的就是后面这一句r=p;是什么意思?请看图3-9-3。
    image.png
    它的意思,就是本来r是在a i-1 元素的结点,可现在它已经不是最后的结点了,现在最后的结点是a i ,所以应该要让将p结点这个最后的结点赋值给r。此时r又是最终的尾结点了。

    循环结束后,那么应该让这个节点的指针域置空,因此有了“r->next=NULL;”,以便以后遍历时可以确认其是尾部。