昨天我们说了，单链表如何进行初始化操作。初始化之后，我们就创建了一个单链表了，接下来，我们要往这个链表里填充数据，也就是常说的，插入操作。
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假设存储元素e的结点为s，要实现结点p、p->next和s之间逻辑关系的变化，只需将结点s插入到结点p和p->next之间即可。可如何插入呢？
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插入操作正是链表的优势操作之一。根本用不着惊动其他结点，只需要让s->next和p->next的指针做一点改变即可。你看一下这幅图你就明白了。
先把结点s的指针next指向ai+1，即 s->next = p->next. 然后再把ai的指针next指向s，即 p->next = s. 用代码描述则为：
s->next = p->next; p->next = s;
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也就是说让p的后继结点变成s的后继结点，而不再是p的后继，相当于砍断了p与其后继结点的关联。然后再把结点s变成 p的后继结点，s也就变成了 p->next。那么这两句的顺序可不可以交换一下呢？
如果先p->next=s;再s->next=p->next;会怎么样？此时第一句会使得将p->next给覆盖成s的地址了。那么s->next=p->next，其实就等于s->next=s，这样真正的拥有ai+1数据元素的结点就没了上级。这样的插入操作就是失败的，造成了临场掉链子的尴尬局面。所以这两句是无论如何不能反的，这点初学者一定要注意。
单链表第i个数据插入结点的算法思路：
- 声明一结点p指向链表第一个结点，初始化j从1开始；
- 当j < i时，就遍历链表，让p的指针向后移动，不断指向下一结点，j累加1;
- 若到链表末尾p为空，则说明第i个元素不存在；
- 否则査找成功，在系统中生成一个空结点s;
- 将数据元素e賦值给s->data;
- 单链表的插入标准语句s->next=p->next; p->next=s;
- 返回成功。
函数设计如下：
/* 初始条件：顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)， */
/* 操作结果：在L中第i个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1 */
Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e)
{
int j;
LinkList p,s;
p = *L; /* 声明一个结点 p，指向头结点 */
j = 1;
while (p && j < i) /* 寻找第i个结点 */
{
p = p->next;
++j;
}
if (!p || j > i)
return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
s = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 生成新结点(C语言标准函数) */
s->data = e;
s->next = p->next; /* 将p的后继结点赋值给s的后继 */
p->next = s; /* 将s赋值给p的后继 */
return OK;
}
附：完整的程序。
#include "stdio.h"
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
typedef int Status;/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
typedef int ElemType;/* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
typedef struct Node
{
ElemType data;
struct Node *next;
}Node;
/* 定义LinkList */
typedef struct Node *LinkList;
/* 初始化顺序线性表 */
Status InitList(LinkList *L)
{
*L=(LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
if(!(*L)) /* 存储分配失败 */
{
return ERROR;
}
(*L)->next=NULL; /* 指针域为空 */
return OK;
}
/* 初始条件：顺序线性表L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */
int ListLength(LinkList L)
{
int i=0;
LinkList p=L->next; /* p指向第一个结点 */
while(p)
{
i++;
p=p->next;
}
return i;
}
/* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
/* 操作结果：依次对L的每个数据元素输出 */
Status ListTraverse(LinkList L)
{
LinkList p=L->next;
while(p)
{
visit(p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return OK;
}
Status visit(ElemType c)
{
printf("-> %d ",c);
return OK;
}
/* 初始条件：顺序线性表L已存在,1≤i≤ListLength(L)， */
/* 操作结果：在L中第i个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1 */
Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e)
{
int j;
LinkList p,s;
p = *L; /* 声明一个结点 p，指向头结点 */
j = 1;
while (p && j < i) /* 寻找第i个结点 */
{
p = p->next;
++j;
}
if (!p || j > i)
return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
s = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 生成新结点(C语言标准函数) */
s->data = e;
s->next = p->next; /* 将p的后继结点赋值给s的后继 */
p->next = s; /* 将s赋值给p的后继 */
return OK;
}
int main()
{
LinkList L;
Status i;
int j,k;
char opp;
i=InitList(&L);
printf("链表L初始化完毕，ListLength(L)=%d\n",ListLength(L));
printf("\n1.遍历操作 \n2.插入操作 \n0.退出 \n请选择你的操作：\n");
while(opp != '0'){
scanf("%c",&opp);
switch(opp){
case '1':
ListTraverse(L);
printf("\n");
break;
case '2':
srand((unsigned)time(NULL));
for(j=1;j<=10;j++)
{
i=ListInsert(&L,1,rand()%100);
}
printf("在L的表头依次插入10个随机数后：");
ListTraverse(L);
printf("\n");
break;
case '0':
exit(0);
}
}
}
延伸阅读
此文章所在专题列表如下：
- 第01话：线性表的概念与定义
- 第02话：线性表的抽象数据类型ADT定义
- 第03话：线性表的顺序存储结构
- 第04话：线性表的初始化
- 第05话：线性表的遍历、插入操作
- 第06话：判断线性表是否为空与置空操作
- 第07话：线性表的查找操作
- 第08话：线性表删除某个元素
- 线性表顺序存储的优缺点
- 线性表链式存储结构的由来与基本概念
- 单链表的头指针、头结点与首元结点
- 单链表的结构体定义与声明
- 单链表的初始化
- 单链表的插入与遍历操作
- 单链表的删除某个元素的操作
- 获取单链表中的指定位置的元素
- 查找某数在单链表中的位置
- 用头插法实现单链表整表创建
- 用尾插法实现单链表整表创建
- 将单链表重置为空表
- 单链表反转/逆序的两种方法
- 单链表反转/逆序的第三种方法
- 求单链表倒数第N个数
- 用标尺法快速找到单链表的中间结点
- 如何判断链表是否有环的存在
- 单链表建环，无环链表变有环
- 删除单链表中的重复元素
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