循环链表的基本操作及C语言代码实现-数据结构与算法教程

如图，对于插入数据的操作，基本与单链表的插入操作相同，我们可以创建一个独立的结点，通过将需要插入的结点的上一个结点的next指针指向该节点，
再由需要插入的结点的next指针指向下一个结点的方式完成插入操作。 

其代码可以表示为：

//插入元素
list *insert_list(list *head,int pos,int data){
    //三个参数分别是链表，位置，参数
    list *node=initlist();  //新建结点
    list *p=head;       //p表示新的链表
    list *t;
    t=p;
    node->data=data;
    if(head!=NULL){
        for(int i=1;i<pos;i++){
            t=t->next;  //走到需要插入的位置处
        }
        node->next=t->next;
        t->next=node;
        return p;
    }
    return p;
}

2.   循环单链表的删除操作

如图所示，循环单链表的删除操作可以参考单链表的删除操作，其都是找到需要删除的结点，将其前一个结点的next指针直接指向删除结点的下一个结点即可，但需要注意的是尾节点和头结点的特判，尤其是尾结点，因为删除尾节点后，尾节点前一个结点就成了新的尾节点，这个新的尾节点需要指向的是头结点而不是空，其重点可以记录为【当前的前一节点.next=自身结点.next】这样的操作可以省去头尾结点的特判：

其代码可以表示为：

//删除元素
int delete_list(list *head) {
    if(head == NULL) {
        printf("链表为空！\n");
        return 0;
    }
    //建立临时结点存储头结点信息（目的为了找到退出点）
    //如果不这么建立的化需要使用一个数据进行计数标记，计数达到链表长度时自动退出
    //循环链表当找到最后一个元素的时候会自动指向头元素，这是我们不想让他发生的
    list *temp = head;          
    list *ptr = head->next;
 
    int del;
    printf("请输入你要删除的元素：");
    scanf("%d",&del);
 
    while(ptr != head) {
        if(ptr->data == del) {
            if(ptr->next == head) { 
                temp->next = head;
                free(ptr);
                return 1;
            }
            temp->next = ptr->next;    //核心删除操作代码
            free(ptr);
            //printf("元素删除成功！\n");
            return 1;
        }
        temp = temp->next;
        ptr = ptr->next;
    }
    printf("没有找到要删除的元素\n");
    return 0;
}

3.   循环单链表的遍历

与普通的单链表和双向链表的遍历不同，循环链表需要进行结点的特判，找到尾节点的位置，由于尾节点的next指针是指向头结点的，所以不能使用链表本身是否为空（NULL）的方法进行简单的循环判断，我们需要通过判断结点的next指针是否等于头结点的方式进行是否完成循环的判断。

此外还有一种计数的方法，即建立一个计数器count=0，每一次next指针指向下一个结点时计数器加一，当count数字与链表的节点数相同的时候即完成循环，这样做有一个问题，就是获取到链表的节点数同时也需要完成一次遍历才可以达成目标。

其代码可以表示为：

//遍历元素
int display(list *head) {
    if(head != NULL) {
        list *p  = head;
        //遍历头节点到，最后一个数据
        while(p->next != head ) {
            printf("%d   ",p->next->data);
            p = p->next;
        }
        printf("\n");   //习惯性换行 ( o=^•ェ•)o　┏━┓
        //把最后一个节点赋新的节点过去
        return 1;
    } else {
        printf("头结点为空!\n");
        return 0;
    }
}

4.   进阶概念——双向循环链表

循环链表还有一个进阶的概念练习，同双向链表与单链表的关系一样，循环单链表也有一个孪生兄弟——双向循环链表，其设计思路与单链表和双向链表的设计思路一样，就是在原有的双向链表的基础上，将尾部结点和头部结点进行互相连接，这个链表的设计不难，就交给读者自主进行设计。

5.   循环单链表代码

 #include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct list{
    int data;
    struct list *next;
}list;
//data为存储的数据，next指针为指向下一个结点

//初始结点
list *initlist(){
    list *head=(list*)malloc(sizeof(list));
    if(head==NULL){
        printf("创建失败，退出程序");
        exit(0);
    }else{
        head->next=NULL;
        return head;
    }
}

//创建--插入数据
int create_list(list *head){
    int data;   //插入的数据类型
    printf("请输入要插入的元素：");
    scanf("%d",&data);

    list *node=initlist();
    node->data=data;
    //初始化一个新的结点，准备进行链接

    if(head!=NULL){
        list *p=head;
        //找到最后一个数据
        while(p->next!=head){
            p=p->next;
        }
        p->next=node;
        node->next=head;
        return 1;
    }else{
        printf("头结点已无元素\n");
        return 0;
    }

}

//插入元素
list *insert_list(list *head,int pos,int data){
    //三个参数分别是链表，位置，参数
    list *node=initlist();  //新建结点
    list *p=head;       //p表示新的链表
    list *t;
    t=p;
    node->data=data;
    if(head!=NULL){
        for(int i=1;i<=pos;i++){
            t=t->next;
        }
        node->next=t->next;
        t->next=node;
        return p;
    }
    return p;
}

//删除元素
int delete_list(list *head) {
	if(head == NULL) {
		printf("链表为空！\n");
		return 0;
	}
    //建立零时结点存储头结点信息（目的为了找到退出点）
    //如果不这么建立的化需要使用一个数据进行计数标记，计数达到链表长度时自动退出
    //循环链表当找到最后一个元素的时候会自动指向头元素，这是我们不想让他发生的
	list *temp = head;          
	list *ptr = head->next;

	int del;
	printf("请输入你要删除的元素：");
	scanf("%d",&del);

	while(ptr != head) {
		if(ptr->data == del) {
			if(ptr->next == head) { //循环结束的条件换成ptr->next == head
				temp->next = head;
				free(ptr);
				return 1;
			}
			temp->next = ptr->next;
			free(ptr);
			//printf("元素删除成功！\n");
			return 1;
		}
		temp = temp->next;
		ptr = ptr->next;
	}
	printf("没有找到要删除的元素\n");
	return 0;
}


//遍历元素
int display(list *head) {
	if(head != NULL) {
		list *p  = head;
		//遍历头节点到，最后一个数据
		while(p->next != head ) {
			printf("%d   ",p->next->data);
			p = p->next;
		}
        printf("\n");   //习惯性换行 ( o=^•ェ•)o　┏━┓
		//把最后一个节点赋新的节点过去
		return 1;
	} else {
		printf("头结点为空!\n");
		return 0;
	}
}

int main(){
    //////////初始化头结点//////////////
    list *head=initlist();
    head->next=head;
    ////////通过插入元素完善链表/////////
    for(int i=0;i<5;i++){   //只是演示使用，不具体提供输入
        create_list(head);
    }
    display(head);
    ////////////插入元素////////////////
    head=insert_list(head,1,10);
    display(head);
    ////////////删除元素////////////////
    delete_list(head);
    display(head);
    return 0;
}