循环链表

循环链表是另一种形式的链式存贮结构。它的特点是表中最后一个结点的指针域指向头结点，整个链表形成一个环。

分类（1）单循环链表——在单链表中，将终端结点的指针域NULL改为指向表头结点或开始结点即可。

（2）多重链的循环链表——将表中结点链在多个环上1。

空链判断判断空链表的条件是

head==head->next;

rear==rear->next;

尾指针用尾指针rear表示的单循环链表对开始结点a1和终端结点an查找时间都是O(1)。而表的操作常常是在表的首尾位置上进行，因此，实用中多采用尾指针表示单循环链表。带尾指针的单循环链表可见下图。

注意：判断空链表的条件为rear==rear->next;

特点循环链表的特点是无须增加存储量，仅对表的链接方式稍作改变，即可使得表处理更加方便灵活。

【例】在链表上实现将两个线性表（a1，a2，…，an）和（b1，b2，…，bm）连接成一个线性表（a1，…，an，b1，…bm）的运算。

分析：若在单链表或头指针表示的单循环表上做这种链接操作，都需要遍历第一个链表，找到结点an，然后将结点b1链到an的后面，其执行时间是O(n)。若在尾指针表示的单循环链表上实现，则只需修改指针，无须遍历，其执行时间是O(1)。

相应的算法如下：

LinkListConnect(LinkListA,LinkListB)

{//假设A，B为非空循环链表的尾指针

LinkListp=A->next;//①保存A表的头结点位置

A->next=B->next->next;//②B表的开始结点链接到A表尾

free(B->next);//③释放B表的头结点

B->next=p;//④

returnB;//返回新循环链表的尾指针

}

注意：

①循环链表中没有NULL指针。涉及遍历操作时，其终止条件就不再是像非循环链表那样判别p或p->next是否为空，而是判别它们是否等于某一指定指针，如头指针或尾指针等。

②在单链表中，从一已知结点出发，只能访问到该结点及其后续结点，无法找到该结点之前的其它结点。而在单循环链表中，从任一结点出发都可访问到表中所有结点，这一优点使某些运算在单循环链表上易于实现。

单向循环链表存储结构和单链表相同。

/* 设立尾指针的单循环链表的12个基本操作 */void InitList(LinkList *L){ /* 操作结果：构造一个空的线性表L */ *L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 产生头结点，并使L指向此头结点 */ if(!*L) /* 存储分配失败 */ exit(OVERFLOW); (*L)->next=*L; /* 指针域指向头结点 */}void DestroyList(LinkList *L){ /* 操作结果：销毁线性表L */ LinkList q,p=(*L)->next; /* p指向头结点 */ while(p!=*L) /* 没到表尾 */ { q=p->next; free(p); p=q; } free(*L); *L=NULL;}void ClearList(LinkList *L) /* 改变L */{ /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 */ LinkList p,q; *L=(*L)->next; /* L指向头结点 */ p=(*L)->next; /* p指向第一个结点 */ while(p!=*L) /* 没到表尾 */ { q=p->next; free(p); p=q; } (*L)->next=*L; /* 头结点指针域指向自身 */}Status ListEmpty(LinkList L){ /* 初始条件：线性表L已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE */ if(L->next==L) /* 空 */ return TRUE; else return FALSE;}int ListLength(LinkList L){ /* 初始条件：L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 */ int i=0; LinkList p=L->next; /* p指向头结点 */ while(p!=L) /* 没到表尾 */ { i++; p=p->next; } return i;}Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e){ /* 当第i个元素存在时，其值赋给e并返回OK，否则返回ERROR */ int j=1; /* 初始化，j为计数器 */ LinkList p=L->next->next; /* p指向第一个结点 */ if(iListLength(L)) /* 第i个元素不存在 */ return ERROR; while(jnext; j++; } *e=p->data; /* 取第i个元素 */ return OK;}int LocateElem(LinkList L,ElemType e,Status(*compare)(ElemType,ElemType)){ /* 初始条件：线性表L已存在，compare()是数据元素判定函数 */ /* 操作结果：返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。*/ /* 若这样的数据元素不存在，则返回值为0 */ int i=0; LinkList p=L->next->next; /* p指向第一个结点 */ while(p!=L->next) { i++; if(compare(p->data,e)) /* 满足关系 */ return i; p=p->next; } return 0;}Status PriorElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e){ /* 初始条件：线性表L已存在 */ /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是第一个，则用pre_e返回它的前驱，*/ /* 否则操作失败，pre_e无定义 */ LinkList q,p=L->next->next; /* p指向第一个结点 */ q=p->next; while(q!=L->next) /* p没到表尾 */ { if(q->data==cur_e) { *pre_e=p->data; return TRUE; } p=q; q=q->next; } return FALSE; /* 操作失败 */}Status NextElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e){ /* 初始条件：线性表L已存在 */ /* 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继，*/ /* 否则操作失败，next_e无定义 */ LinkList p=L->next->next; /* p指向第一个结点 */ while(p!=L) /* p没到表尾 */ { if(p->data==cur_e) { *next_e=p->next->data; return TRUE; } p=p->next; } return FALSE; /* 操作失败 */}Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e) /* 改变L */{ /* 在L的第i个位置之前插入元素e */ LinkList p=(*L)->next,s; /* p指向头结点 */ int j=0; if(iListLength(*L)+1) /* 无法在第i个元素之前插入 */ return ERROR; while(jnext; j++; } s=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); /* 生成新结点 */ s->data=e; /* 插入L中 */ s->next=p->next; p->next=s; if(p==*L) /* 改变尾结点 */ *L=s; return OK;}Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e) /* 改变L */{ /* 删除L的第i个元素，并由e返回其值 */ LinkList p=(*L)->next,q; /* p指向头结点 */ int j=0; if(iListLength(*L)) /* 第i个元素不存在 */ return ERROR; while(jnext; j++; } q=p->next; /* q指向待删除结点 */ p->next=q->next; *e=q->data; if(*L==q) /* 删除的是表尾元素 */ *L=p; free(q); /* 释放待删除结点 */ return OK;}void ListTraverse(LinkList L,void(*vi)(ElemType)){ /* 初始条件：L已存在。操作结果：依次对L的每个数据元素调用函数vi() */ LinkList p=L->next->next; /* p指向首元结点 */ while(p!=L->next) /* p不指向头结点 */ { vi(p->data); p=p->next; } printf("\n");本词条内容贡献者为:

何星 - 副教授 - 上海交通大学