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数据结构_链表_单向循环链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印（基于C语言实现）

1年前作者：舟清颺分类：Toy博客阅读(25)违法举报

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了数据结构_链表_单向循环链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印（基于C语言实现）。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

版本:

2024年4月25日 V1.0 发布于博客园

/**
 * @file name : CircularLinkedList.c
 * @brief     : 实现单向循环链表的相关功能
 * @author    :RISE_AND_GRIND@163.com
 * @date      :2024/04/25
 * @version   :1.1
 * @note      :
 * CopyRight (c)  2023-2024   RISE_AND_GRIND@163.com   All Right Reseverd
 */

目录

目录
  • 目录
  • 单向循环链表公式
  • 初始化单向循环链表
    • 构建单向循环链表结点
    • 创建一个空链表（仅头结点）
    • 创建一个新结点
  • 插入数据
    • 头插
    • 中插
    • 尾插
  • 删除数据
    • 头删
    • 中删
    • 尾删
  • 查询打印数据
    • 遍历打印
  • 测试
    • 测试结果:
  • 完整代码
    • CircularLinkedList.h
    • CircularLinkedList.c
    • projecttesting.c

单向循环链表公式

数据结构_链表_单向循环链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印（基于C语言实现）

/**
 * 声明单循环链表的结点
 *
 * 单向循环链表总结成公式
 *     struct xxx
 *     {
 *         //数据域(需要存放什么类型的数据,你就定义对应的变量即可)
 *         //指针域(直接后继的指针域)
 *     };
 *   单向循环链表的基本操作:
 *     初始化单向循环链表 √
 *     插入数据 √
 *     删除数据 √
 *     修改数据
 *     查询打印数据√
 */

初始化单向循环链表

构建单向循环链表结点

CircLList_t[ data |*next ] 

// 指的是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 CircularLinkedList
{
    DataType_t data;                 // 结点的数据域
    struct CircularLinkedList *next; // 直接后继的指针域
} CircLList_t;

创建一个空链表（仅头结点）

数据结构_链表_单向循环链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印（基于C语言实现）

/**
 * @name       CircLList_Create
 * @brief     创建一个空单向循环链表，仅含头结点，并对链表进行初始化
 * @param
 * @return
 *      @retval    Head 头结点地址
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
CircLList_t *CircLList_Create(void)
{
    // 1.创建一个头结点并对头结点申请内存
    CircLList_t *Head = (CircLList_t *)calloc(1, sizeof(CircLList_t));
    if (NULL == Head)
    {
        perror("Calloc memory for Head is Failed");
        exit(-1);
    }

    // 2.对头结点进行初始化，头结点是不存储数据域，指针域指向自己, 体现循环的思想 [date|*next]
    Head->next = Head;

    // 3.把头结点的地址返回即可   Head-->[date|*next]
    return Head;
}

创建一个新结点

数据结构_链表_单向循环链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印（基于C语言实现）

/**
 * @name       CircLList_NewNode
 * @brief     创建一个新的结点，并对新结点进行初始化（数据域 + 指针域）
 * @param     data 要创建结点的元素
 * @return    程序执行成功与否
 *      @retval    NULL 申请堆内存失败
 *      @retval    New  新结点地址
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
CircLList_t *CircLList_NewNode(DataType_t data)
{
    // 1.创建一个新结点并对新结点申请内存
    CircLList_t *New = (CircLList_t *)calloc(1, sizeof(CircLList_t));
    if (NULL == New)
    {
        perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
        return NULL;
    }

    // 2.对新结点的数据域和指针域进行初始化
    New->data = data;
    New->next = NULL;

    return New;
}

插入数据

头插

数据结构_链表_单向循环链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印（基于C语言实现）

/**
 * @name       CircLList_HeadInsert
 * @brief     在单向循环链表的头结点后插入
 * @param     Head 头指针
 * @param     data 新元素
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 插入失败
 *      @retval    true  插入成功
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
bool CircLList_HeadInsert(CircLList_t *Head, DataType_t data)
{
    // 备份头指针, 创建操作指针
    CircLList_t *Current = Head;

    // 1.创建新结点并对新结点进行初始化
    CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
    if (NULL == New)
    {
        printf("can not insert new node , Failed to create a node\n");
        return false;
    }

    // 2.判断单向循环链表是否为空,如果为空,则直接插入到头结点之后, 新结点作为首结点, 体现循环
    if (Head == Head->next)
    {
        Head->next = New; // 让头结点的next指针指向新结点
        New->next = New;  // 新节点指向自己, 体现循环, 仅有一个首结点的单循环链表
        return true;
    }

    // 3.如果单向循环链表为非空,需要让尾结点的next指针指向首结点
    while (Current->next) // 不断向下检查结点指针域
    {
        Current = Current->next;         // 进入下一个结点
        if (Current->next == Head->next) // 结束条件: 达尾结点
        {
            break;
        }
    } // Current到达未尾结点
    Current->next = New;    // 尾结点指针域指向新的首结点
    New->next = Head->next; // 新结点链接旧首结点
    Head->next = New;       // 头结点的next指针域指向新结点的地址

    return true;
}

中插

数据结构_链表_单向循环链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印（基于C语言实现）

/**
 * @name       CircLList_DestInsert
 * @brief     单向循环链表中的指定元素后面插入新结点
 * @param     Head 头指针
 * @param     dest 要查找的结点
 * @param     data 要插入的数据
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 插入失败
 *      @retval    true  插入成功
 * @date      2024/04/25
 * @version   1.1
 * @note
 */
bool CircLList_DestInsert(CircLList_t *Head, DataType_t dest, DataType_t data)
{
    CircLList_t *Current = Head->next; // 操作指针 初始为指向首结点, 若为空链表则指向头结点

    // 1.创建新结点并对新结点进行初始化
    CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
    if (NULL == New)
    {
        printf("can not insert new node , Failed to create a node\n");
        return false;
    }

    // 2.判断单向循环链表是否为空,如果为空,则新结点作为首结点, 体现循环
    if (Head == Head->next)
    {
        Head->next = New; // 让头结点的next指针指向新结点
        New->next = New;  // 新节点指向自己, 体现循环, 单有效结点
        return true;
    }

    // 3.若单向循环链表非空,需要让尾结点的next指针指向新结点,新结点指向首结点
    // 目标结点是首结点, 不再继续查找. 目标结点非首结点, 继续向下查找
    while (Current->data != dest)
    {
        Current = Current->next;                                      // 进入下一个结点
        if ((Current->next == Head->next) && (Current->data != dest)) // 达到末尾 且 末尾不是目标
        {
            printf("The target doesn't exist! \n");
            return false;
        }
    } // 找到目标结点, Current此时指向目标
    // 目标结点是首结点
    if (Current == Head->next)
    {
        New->next = Current->next; // 新结点链接目标结点直接后继
        Current->next = New;
    }
    else if (Current->next == Head->next) // 目标结点是尾结点
    {
        New->next = Head->next; // 作为新尾结点
        Current->next = New;
    }
    else // 目标结点是中间结点
    {
        New->next = Current->next; // 新结点链接目标结点直接后继
        Current->next = New;       // 目标结点的直接后继更新为新结点
    }
    return true;
}

尾插

数据结构_链表_单向循环链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印（基于C语言实现）

/**
 * @name      CircLList_TailInsert
 * @brief     将新元素插入到尾结点后面
 * @param     Head 头指针
 * @param     data 新元素
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 插入失败
 *      @retval    true  插入成功
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
bool CircLList_TailInsert(CircLList_t *Head, DataType_t data)
{
    CircLList_t *Phead = Head; // 备份头结点地址,防止头结点丢失

    // 1.创建新结点并对新结点进行初始化
    CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
    if (NULL == New)
    {
        printf("can not insert new node , Failed to create a node\n");
        return false;
    }

    // 2.判断单向循环链表是否为空,如果为空,则新结点作为首结点, 体现循环
    if (Head == Head->next)
    {
        Head->next = New; // 让头结点的next指针指向新结点
        New->next = New;  // 新节点指向自己, 体现循环
        return true;
    }

    // 3.如果单向循环链表为非空,需要让尾结点的next指针指向新结点,新结点指向首结点
    while (Phead->next) // 不断向下检查结点指针域
    {
        Phead = Phead->next;           // 进入下一个结点
        if (Phead->next == Head->next) // 当到达尾结点
        {
            break;
        }
    }
    Phead->next = New;      // 尾结点指针域 链接 新结点
    New->next = Head->next; // 新结点指针域 指向 首结点

    return true;
}

删除数据

头删

数据结构_链表_单向循环链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印（基于C语言实现）

/**
 * @name       CircLList_HeadDel
 * @brief     删除头结点后面的一个结点
 * @param     Head 头指针
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 删除失败
 *      @retval    true  删除成功
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
bool CircLList_HeadDel(CircLList_t *Head)
{
    // 1.创建操作指针
    // 备份头结点地址,防止头结点丢失
    CircLList_t *Phead = Head;
    // 备份首结点, 用于操作
    CircLList_t *Temp = Head->next;

    // 2.判断单向循环链表是否为空链表,如果为空, 则退出
    if (Head == Head->next)
    {
        printf("CircLList is Empty! \n");
        return false;
    }

    // 3.判断链表中是否只有首结点

    if (Head->next == Head->next->next)
    {
        Temp->next = NULL; // 首结点的指针域指向NULL, 且防止野指针和内存泄漏
        Head->next = Head; // 头结点next指针指向头结点, 体现"循环"
        free(Temp);        // 释放结点内存, 防止内存泄漏
        return true;
    }

    // 3.如果单向循环链表为非空,需要让尾结点的next指针指向新的首结点(原首结点的直接后继)
    while (Phead->next) // 不断向下检查结点指针域
    {
        Phead = Phead->next;           // 进入下一个结点
        if (Phead->next == Head->next) // 当到达尾结点
        {
            break;
        }
    }

    Phead->next = Head->next->next; // 让尾结点的next指针指向新的首结点(原首结点的直接后继)
    Head->next = Phead->next;       // 头结点的指针域 修改链接为 新的首结点
    Temp->next = NULL;              // 让旧的首结点的指针域指向NULL, 从链表中断开, 且防止野指针和内存泄漏
    free(Temp);                     // 释放旧首结点的内存, 防止内存泄漏
    return true;
}

中删

数据结构_链表_单向循环链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印（基于C语言实现）

/**
 * @name       CircLList_DestDel
 * @brief     中删, 删除某个元素结点
 * @param     Head 头指针
 * @param     dest 要删除的目标元素
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 删除失败, 未找到目标元素结点
 *      @retval    true  删除成功
 * @date      2024/04/25
 * @version   1.1
 * @note
 */
bool CircLList_DestDel(CircLList_t *Head, DataType_t dest)
{
    CircLList_t *Current = Head->next; // 操作指针 初始为指向首结点, 若为空链表则指向头结点
    CircLList_t *Prev = Head;          // 操作指针 存放当前操作指针的前一个结点地址

    // 1.判断单向循环链表是否为空,如果为空,则报错
    if (Head == Head->next)
    {
        printf("Error,  CircularLinkList is empty! \n");
        return false;
    }

    // 2.若单向循环链表非空
    // 目标结点是首结点, 不再继续查找. 目标结点非首结点, 继续向下查找
    while (Current->data != dest)
    {
        Prev = Current;                                               // 备份Current的前一个位置
        Current = Current->next;                                      // 进入下一个结点
        if ((Current->next == Head->next) && (Current->data != dest)) // 达到末尾 且 末尾不是目标
        {
            printf("The target doesn't exist! \n");
            return false;
        }
    } // 找到目标结点, Current此时指向目标  Prev为Current 的前一个位置
    // 目标结点是首结点
    if (Current == Head->next)
    {
        // 若链表只有首结点
        if (Current->next == Head->next)
        {
            Head->next = Head; // 空链表状态
            Current->next = NULL;
            free(Current); // 防止内存泄漏
            return true;
        }
        while (Prev->next) // 不断向下检查结点指针域
        {
            Prev = Prev->next;            // 进入下一个结点
            if (Prev->next == Head->next) // 结束条件: 达尾结点
            {
                break;
            }
        } // Prev到达未尾结点
        Prev->next = Current->next; // 更新尾结点指针域为新首结点地址
        Head->next = Current->next; // 更新首结点链接新首结点
    }
    else if (Current->next == Head->next) // 目标结点是尾结点
    {
        Prev->next = Head->next; // 新尾结点链接首结点, 行成循环
    }
    else // 目标结点是中间结点
    {
        Prev->next = Current->next;
    }
    Current->next = NULL;
    free(Current); // 防止内存泄漏
    return true;
}

尾删

数据结构_链表_单向循环链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印（基于C语言实现）文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-858002.html

/**
 * @name      CircLList_TailDel
 * @brief     删除尾结点
 * @param     Head 头指针
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 删除失败, 链表为空
 *      @retval    true  删除成功
 * @date      2024/04/25
 * @version   1.0
 * @note
 */
bool CircLList_TailDel(CircLList_t *Head)
{
    CircLList_t *Current = Head->next; // 操作指针 初始为指向首结点, 若为空链表则指向头结点
    CircLList_t *Prev = Head;          // 操作指针 存放当前操作指针的前一个结点地址

    // 1.判断单向循环链表是否为空,如果为空,则报错
    if (Head == Head->next)
    {
        printf("Error,  CircularLinkList is empty! \n");
        return false;
    }

    // 2.若单向循环链表非空
    // 若链表只有首结点
    if (Current->next == Head->next)
    {
        Head->next = Head; // 空链表状态
        Current->next = NULL;
        free(Current); // 防止内存泄漏
        return true;
    }
    // 若还有别的结点
    while (Current->next) // 不断向下检查结点指针域
    {
        Prev = Current;
        Current = Current->next;         // 进入下一个结点
        if (Current->next == Head->next) // 结束条件: 达尾结点
        {
            break;
        }
    } // Current到达未尾结点 Prev为Current 的前一个位置
    Prev->next = Head->next; // 新尾结点链接首结点, 行成循环
    Current->next = NULL;
    free(Current); // 防止内存泄漏
    return true;
}

查询打印数据

遍历打印

/**
 * @name      CircLList_Print
 * @brief     从头到尾遍历链表
 * @param     Head 头指针
 * @return    无
 * @date      2024/04/23
 * @version   1.0
 * @note
 */
void CircLList_Print(CircLList_t *Head)
{
    // 判断是否为空链表
    if (Head->next == Head)
    {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }

    CircLList_t *Current = Head->next; // 指向首结点

    printf("Circular Linked List: ");

    while (Current->next) // 不断向下检查结点指针域
    {
        printf(" -> %d", Current->data); // 打印结点数据
        if (Current->next == Head->next) // 结束条件: 达尾结点
        {
            break;
        }
        Current = Current->next; // 进入下一个结点
    }
    printf("\n"); // 刷新行缓冲, 输出缓冲区
}

测试

#include "CircularLinkedList.h"

int main(int argc, char const *argv[])
{
    // 创建单向循环链表, 空链表
    CircLList_t *Manager = CircLList_Create();

    // 头插法 向链表中插入新结点
    printf("*********************************CircLList_HeadInsert********************************\n");
    CircLList_HeadInsert(Manager, 7);
    CircLList_HeadInsert(Manager, 4);
    CircLList_HeadInsert(Manager, 1);
    CircLList_HeadInsert(Manager, 8);
    CircLList_HeadInsert(Manager, 5);
    CircLList_HeadInsert(Manager, 2);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 2 -> 5 -> 8 -> 1 -> 4 -> 7*/

    // 中插法 向链表中插入新结点
    printf("*********************************CircLList_DestInsert********************************\n");
    CircLList_DestInsert(Manager, 7, 9);
    CircLList_DestInsert(Manager, 4, 6);
    CircLList_DestInsert(Manager, 2, 3);
    CircLList_DestInsert(Manager, 5, 10);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 2 -> 3 -> 5 -> 10 -> 8 -> 1 -> 4 -> 6 -> 7 -> 9*/

    // 尾插法 向链表中插入新结点
    printf("*********************************CircLList_TailInsert********************************\n");
    CircLList_TailInsert(Manager, 13);
    CircLList_TailInsert(Manager, 12);
    CircLList_TailInsert(Manager, 11);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 2 -> 3 -> 5 -> 10 -> 8 -> 1 -> 4 -> 6 -> 7 -> 9 -> 13 -> 12 -> 11*/

    // 头删法 删除首结点
    printf("*********************************CircLList_HeadDel********************************\n");
    CircLList_HeadDel(Manager);
    CircLList_HeadDel(Manager);
    CircLList_HeadDel(Manager);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 10 -> 8 -> 1 -> 4 -> 6 -> 7 -> 9 -> 13 -> 12 -> 11*/

    // 中删法 删除指定结点
    printf("*********************************CircLList_DestDel********************************\n");
    CircLList_DestDel(Manager, 10);
    CircLList_DestDel(Manager, 1);
    CircLList_DestDel(Manager, 6);
    CircLList_DestDel(Manager, 11);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 8 -> 4 -> 7 -> 9 -> 13 -> 12*/

    // 尾删法 删除尾结点
    printf("*********************************CircLList_HeadDel********************************\n");
    CircLList_TailDel(Manager);
    CircLList_TailDel(Manager);
    CircLList_TailDel(Manager);
    CircLList_TailDel(Manager);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 8 -> 4*/
    CircLList_TailDel(Manager);
    CircLList_TailDel(Manager);
    CircLList_TailDel(Manager);
    /*Error,  CircularLinkList is empty! */
    CircLList_HeadInsert(Manager, 66);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 66*/
    // 等待用户响应
    printf("***Press any key to exit the test***\n");
    getchar();
    return 0;
}

测试结果:

*********************************CircLList_HeadInsert********************************
Circular Linked List:  -> 2 -> 5 -> 8 -> 1 -> 4 -> 7
*********************************CircLList_DestInsert********************************
Circular Linked List:  -> 2 -> 3 -> 5 -> 10 -> 8 -> 1 -> 4 -> 6 -> 7 -> 9
*********************************CircLList_TailInsert********************************
Circular Linked List:  -> 2 -> 3 -> 5 -> 10 -> 8 -> 1 -> 4 -> 6 -> 7 -> 9 -> 13 -> 12 -> 11
*********************************CircLList_HeadDel********************************
Circular Linked List:  -> 10 -> 8 -> 1 -> 4 -> 6 -> 7 -> 9 -> 13 -> 12 -> 11
*********************************CircLList_DestDel********************************
Circular Linked List:  -> 8 -> 4 -> 7 -> 9 -> 13 -> 12
*********************************CircLList_HeadDel********************************
Circular Linked List:  -> 8 -> 4
Error,  CircularLinkList is empty! 
Circular Linked List:  -> 66
***Press any key to exit the test***

完整代码

CircularLinkedList.h

#ifndef __CIRCULARLINKEDLIST_H // ifndef是(如果 没有 定义 那么) (__该头文件的名称)
#define __CIRCULARLINKEDLIST_H // #define是 进行定义
/**
 * @file name : CircularLinkedList.c
 * @brief     : 实现单向循环链表的相关功能
 * @author    :RISE_AND_GRIND@163.com
 * @date      :2024/04/25
 * @version   :1.1
 * @note      :
 * CopyRight (c)  2023-2024   RISE_AND_GRIND@163.com   All Right Reseverd
 */

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>

/**
 * 声明单循环链表的结点
 *
 * 单向循环链表总结成公式
 *     struct xxx
 *     {
 *         //数据域(需要存放什么类型的数据,你就定义对应的变量即可)
 *         //指针域(直接后继的指针域)
 *     };
 *   单向循环链表的基本操作:
 *     初始化单向循环链表 √
 *     插入数据 √
 *     删除数据 √
 *     修改数据
 *     查询打印数据√
 */

// 指的是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 CircularLinkedList
{
    DataType_t data;                 // 结点的数据域
    struct CircularLinkedList *next; // 直接后继的指针域
} CircLList_t;

/**
 * @name       CircLList_Create
 * @brief     创建一个空单向循环链表，仅含头结点，并对链表进行初始化
 * @param
 * @return
 *      @retval    Head 头结点地址
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
CircLList_t *CircLList_Create(void);

/**
 * @name       CircLList_NewNode
 * @brief     创建一个新的结点，并对新结点进行初始化（数据域 + 指针域）
 * @param     data 要创建结点的元素
 * @return    程序执行成功与否
 *      @retval    NULL 申请堆内存失败
 *      @retval    New  新结点地址
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
CircLList_t *CircLList_NewNode(DataType_t data);

/**
 * @name       CircLList_HeadInsert
 * @brief     在单向循环链表的头结点后插入
 * @param     Head 头指针
 * @param     data 新元素
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 插入失败
 *      @retval    true  插入成功
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
bool CircLList_HeadInsert(CircLList_t *Head, DataType_t data);

/**
 * @name       CircLList_DestInsert
 * @brief     单向循环中的指定元素后面插入新结点
 * @param     Head 头指针
 * @param     dest 要查找的结点
 * @param     data 要插入的数据
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 插入失败
 *      @retval    true  插入成功
 * @date      2024/04/25
 * @version   1.1
 * @note
 */
bool CircLList_DestInsert(CircLList_t *Head, DataType_t dest, DataType_t data);

/**
 * @name      CircLList_TailInsert
 * @brief     将新元素插入到尾结点后面
 * @param     Head 头指针
 * @param     data 新元素
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 插入失败
 *      @retval    true  插入成功
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
bool CircLList_TailInsert(CircLList_t *Head, DataType_t data);

/**
 * @name       CircLList_HeadDel
 * @brief     删除头结点后面的一个结点
 * @param     Head 头指针
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 删除失败
 *      @retval    true  删除成功
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
bool CircLList_HeadDel(CircLList_t *Head);

/**
 * @name       CircLList_DestDel
 * @brief     中删, 删除某个元素结点
 * @param     Head 头指针
 * @param     dest 要删除的目标元素
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 删除失败, 未找到目标元素结点
 *      @retval    true  删除成功
 * @date      2024/04/25
 * @version   1.1
 * @note
 */
bool CircLList_DestDel(CircLList_t *Head, DataType_t dest);

/**
 * @name      CircLList_TailDel
 * @brief     删除尾结点
 * @param     Head 头指针
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 删除失败, 链表为空
 *      @retval    true  删除成功
 * @date      2024/04/25
 * @version   1.0
 * @note
 */
bool CircLList_TailDel(CircLList_t *Head);
/**
 * @name      CircLList_Print
 * @brief     从头到尾遍历链表
 * @param     Head 头指针
 * @return    无
 * @date      2024/04/23
 * @version   1.0
 * @note
 */
void CircLList_Print(CircLList_t *Head);
#endif
// 结束定义

CircularLinkedList.c

/**
 * @file name : CircularLinkedList.c
 * @brief     : 实现单向循环链表的相关功能
 * @author    :RISE_AND_GRIND@163.com
 * @date      :2024/04/25
 * @version   :1.1
 * @note      :
 * CopyRight (c)  2023-2024   RISE_AND_GRIND@163.com   All Right Reseverd
 */
#include "CircularLinkedList.h"

/**
 * @name       CircLList_Create
 * @brief     创建一个空单向循环链表，仅含头结点，并对链表进行初始化
 * @param
 * @return
 *      @retval    Head 头结点地址
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
CircLList_t *CircLList_Create(void)
{
    // 1.创建一个头结点并对头结点申请内存
    CircLList_t *Head = (CircLList_t *)calloc(1, sizeof(CircLList_t));
    if (NULL == Head)
    {
        perror("Calloc memory for Head is Failed");
        exit(-1);
    }

    // 2.对头结点进行初始化，头结点是不存储数据域，指针域指向自己, 体现循环的思想 [date|*next]
    Head->next = Head;

    // 3.把头结点的地址返回即可   Head-->[date|*next]
    return Head;
}

/**
 * @name       CircLList_NewNode
 * @brief     创建一个新的结点，并对新结点进行初始化（数据域 + 指针域）
 * @param     data 要创建结点的元素
 * @return    程序执行成功与否
 *      @retval    NULL 申请堆内存失败
 *      @retval    New  新结点地址
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
CircLList_t *CircLList_NewNode(DataType_t data)
{
    // 1.创建一个新结点并对新结点申请内存
    CircLList_t *New = (CircLList_t *)calloc(1, sizeof(CircLList_t));
    if (NULL == New)
    {
        perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
        return NULL;
    }

    // 2.对新结点的数据域和指针域进行初始化
    New->data = data;
    New->next = NULL;

    return New;
}

/**
 * @name       CircLList_HeadInsert
 * @brief     在单向循环链表的头结点后插入
 * @param     Head 头指针
 * @param     data 新元素
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 插入失败
 *      @retval    true  插入成功
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
bool CircLList_HeadInsert(CircLList_t *Head, DataType_t data)
{
    // 备份头指针, 创建操作指针
    CircLList_t *Current = Head;

    // 1.创建新结点并对新结点进行初始化
    CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
    if (NULL == New)
    {
        printf("can not insert new node , Failed to create a node\n");
        return false;
    }

    // 2.判断单向循环链表是否为空,如果为空,则直接插入到头结点之后, 新结点作为首结点, 体现循环
    if (Head == Head->next)
    {
        Head->next = New; // 让头结点的next指针指向新结点
        New->next = New;  // 新节点指向自己, 体现循环, 仅有一个首结点的单循环链表
        return true;
    }

    // 3.如果单向循环链表为非空,需要让尾结点的next指针指向首结点
    while (Current->next) // 不断向下检查结点指针域
    {
        Current = Current->next;         // 进入下一个结点
        if (Current->next == Head->next) // 结束条件: 达尾结点
        {
            break;
        }
    } // Current到达未尾结点
    Current->next = New;    // 尾结点指针域指向新的首结点
    New->next = Head->next; // 新结点链接旧首结点
    Head->next = New;       // 头结点的next指针域指向新结点的地址

    return true;
}

/**
 * @name       CircLList_DestInsert
 * @brief     单向循环链表中的指定元素后面插入新结点
 * @param     Head 头指针
 * @param     dest 要查找的结点
 * @param     data 要插入的数据
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 插入失败
 *      @retval    true  插入成功
 * @date      2024/04/25
 * @version   1.1
 * @note
 */
bool CircLList_DestInsert(CircLList_t *Head, DataType_t dest, DataType_t data)
{
    CircLList_t *Current = Head->next; // 操作指针 初始为指向首结点, 若为空链表则指向头结点

    // 1.创建新结点并对新结点进行初始化
    CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
    if (NULL == New)
    {
        printf("can not insert new node , Failed to create a node\n");
        return false;
    }

    // 2.判断单向循环链表是否为空,如果为空,则新结点作为首结点, 体现循环
    if (Head == Head->next)
    {
        Head->next = New; // 让头结点的next指针指向新结点
        New->next = New;  // 新节点指向自己, 体现循环, 单有效结点
        return true;
    }

    // 3.若单向循环链表非空,需要让尾结点的next指针指向新结点,新结点指向首结点
    // 目标结点是首结点, 不再继续查找. 目标结点非首结点, 继续向下查找
    while (Current->data != dest)
    {
        Current = Current->next;                                      // 进入下一个结点
        if ((Current->next == Head->next) && (Current->data != dest)) // 达到末尾 且 末尾不是目标
        {
            printf("The target doesn't exist! \n");
            return false;
        }
    } // 找到目标结点, Current此时指向目标
    // 目标结点是首结点
    if (Current == Head->next)
    {
        New->next = Current->next; // 新结点链接目标结点直接后继
        Current->next = New;
    }
    else if (Current->next == Head->next) // 目标结点是尾结点
    {
        New->next = Head->next; // 作为新尾结点
        Current->next = New;
    }
    else // 目标结点是中间结点
    {
        New->next = Current->next; // 新结点链接目标结点直接后继
        Current->next = New;       // 目标结点的直接后继更新为新结点
    }
    return true;
}

/**
 * @name      CircLList_TailInsert
 * @brief     将新元素插入到尾结点后面
 * @param     Head 头指针
 * @param     data 新元素
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 插入失败
 *      @retval    true  插入成功
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
bool CircLList_TailInsert(CircLList_t *Head, DataType_t data)
{
    CircLList_t *Phead = Head; // 备份头结点地址,防止头结点丢失

    // 1.创建新结点并对新结点进行初始化
    CircLList_t *New = CircLList_NewNode(data);
    if (NULL == New)
    {
        printf("can not insert new node , Failed to create a node\n");
        return false;
    }

    // 2.判断单向循环链表是否为空,如果为空,则新结点作为首结点, 体现循环
    if (Head == Head->next)
    {
        Head->next = New; // 让头结点的next指针指向新结点
        New->next = New;  // 新节点指向自己, 体现循环
        return true;
    }

    // 3.如果单向循环链表为非空,需要让尾结点的next指针指向新结点,新结点指向首结点
    while (Phead->next) // 不断向下检查结点指针域
    {
        Phead = Phead->next;           // 进入下一个结点
        if (Phead->next == Head->next) // 当到达尾结点
        {
            break;
        }
    }
    Phead->next = New;      // 尾结点指针域 链接 新结点
    New->next = Head->next; // 新结点指针域 指向 首结点

    return true;
}

/**
 * @name       CircLList_HeadDel
 * @brief     删除头结点后面的一个结点
 * @param     Head 头指针
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 删除失败
 *      @retval    true  删除成功
 * @date      2024/04/24
 * @version   1.0
 * @note
 */
bool CircLList_HeadDel(CircLList_t *Head)
{
    // 1.创建操作指针
    // 备份头结点地址,防止头结点丢失
    CircLList_t *Phead = Head;
    // 备份首结点, 用于操作
    CircLList_t *Temp = Head->next;

    // 2.判断单向循环链表是否为空链表,如果为空, 则退出
    if (Head == Head->next)
    {
        printf("CircLList is Empty! \n");
        return false;
    }

    // 3.判断链表中是否只有首结点

    if (Head->next == Head->next->next)
    {
        Temp->next = NULL; // 首结点的指针域指向NULL, 且防止野指针和内存泄漏
        Head->next = Head; // 头结点next指针指向头结点, 体现"循环"
        free(Temp);        // 释放结点内存, 防止内存泄漏
        return true;
    }

    // 3.如果单向循环链表为非空,需要让尾结点的next指针指向新的首结点(原首结点的直接后继)
    while (Phead->next) // 不断向下检查结点指针域
    {
        Phead = Phead->next;           // 进入下一个结点
        if (Phead->next == Head->next) // 当到达尾结点
        {
            break;
        }
    }

    Phead->next = Head->next->next; // 让尾结点的next指针指向新的首结点(原首结点的直接后继)
    Head->next = Phead->next;       // 头结点的指针域 修改链接为 新的首结点
    Temp->next = NULL;              // 让旧的首结点的指针域指向NULL, 从链表中断开, 且防止野指针和内存泄漏
    free(Temp);                     // 释放旧首结点的内存, 防止内存泄漏
    return true;
}

/**
 * @name       CircLList_DestDel
 * @brief     中删, 删除某个元素结点
 * @param     Head 头指针
 * @param     dest 要删除的目标元素
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 删除失败, 未找到目标元素结点
 *      @retval    true  删除成功
 * @date      2024/04/25
 * @version   1.1
 * @note
 */
bool CircLList_DestDel(CircLList_t *Head, DataType_t dest)
{
    CircLList_t *Current = Head->next; // 操作指针 初始为指向首结点, 若为空链表则指向头结点
    CircLList_t *Prev = Head;          // 操作指针 存放当前操作指针的前一个结点地址

    // 1.判断单向循环链表是否为空,如果为空,则报错
    if (Head == Head->next)
    {
        printf("Error,  CircularLinkList is empty! \n");
        return false;
    }

    // 2.若单向循环链表非空
    // 目标结点是首结点, 不再继续查找. 目标结点非首结点, 继续向下查找
    while (Current->data != dest)
    {
        Prev = Current;                                               // 备份Current的前一个位置
        Current = Current->next;                                      // 进入下一个结点
        if ((Current->next == Head->next) && (Current->data != dest)) // 达到末尾 且 末尾不是目标
        {
            printf("The target doesn't exist! \n");
            return false;
        }
    } // 找到目标结点, Current此时指向目标  Prev为Current 的前一个位置
    // 目标结点是首结点
    if (Current == Head->next)
    {
        // 若链表只有首结点
        if (Current->next == Head->next)
        {
            Head->next = Head; // 空链表状态
            Current->next = NULL;
            free(Current); // 防止内存泄漏
            return true;
        }
        while (Prev->next) // 不断向下检查结点指针域
        {
            Prev = Prev->next;            // 进入下一个结点
            if (Prev->next == Head->next) // 结束条件: 达尾结点
            {
                break;
            }
        } // Prev到达未尾结点
        Prev->next = Current->next; // 更新尾结点指针域为新首结点地址
        Head->next = Current->next; // 更新首结点链接新首结点
    }
    else if (Current->next == Head->next) // 目标结点是尾结点
    {
        Prev->next = Head->next; // 新尾结点链接首结点, 行成循环
    }
    else // 目标结点是中间结点
    {
        Prev->next = Current->next;
    }
    Current->next = NULL;
    free(Current); // 防止内存泄漏
    return true;
}

/**
 * @name      CircLList_TailDel
 * @brief     删除尾结点
 * @param     Head 头指针
 * @return 程序执行成功与否
 *      @retval    false 删除失败, 链表为空
 *      @retval    true  删除成功
 * @date      2024/04/25
 * @version   1.0
 * @note
 */
bool CircLList_TailDel(CircLList_t *Head)
{
    CircLList_t *Current = Head->next; // 操作指针 初始为指向首结点, 若为空链表则指向头结点
    CircLList_t *Prev = Head;          // 操作指针 存放当前操作指针的前一个结点地址

    // 1.判断单向循环链表是否为空,如果为空,则报错
    if (Head == Head->next)
    {
        printf("Error,  CircularLinkList is empty! \n");
        return false;
    }

    // 2.若单向循环链表非空
    // 若链表只有首结点
    if (Current->next == Head->next)
    {
        Head->next = Head; // 空链表状态
        Current->next = NULL;
        free(Current); // 防止内存泄漏
        return true;
    }
    // 若还有别的结点
    while (Current->next) // 不断向下检查结点指针域
    {
        Prev = Current;
        Current = Current->next;         // 进入下一个结点
        if (Current->next == Head->next) // 结束条件: 达尾结点
        {
            break;
        }
    } // Current到达未尾结点 Prev为Current 的前一个位置
    Prev->next = Head->next; // 新尾结点链接首结点, 行成循环
    Current->next = NULL;
    free(Current); // 防止内存泄漏
    return true;
}
/**
 * @name      CircLList_Print
 * @brief     从头到尾遍历链表
 * @param     Head 头指针
 * @return    无
 * @date      2024/04/23
 * @version   1.0
 * @note
 */
void CircLList_Print(CircLList_t *Head)
{
    // 判断是否为空链表
    if (Head->next == Head)
    {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }

    CircLList_t *Current = Head->next; // 指向首结点

    printf("Circular Linked List: ");

    while (Current->next) // 不断向下检查结点指针域
    {
        printf(" -> %d", Current->data); // 打印结点数据
        if (Current->next == Head->next) // 结束条件: 达尾结点
        {
            break;
        }
        Current = Current->next; // 进入下一个结点
    }
    printf("\n"); // 刷新行缓冲, 输出缓冲区
}

projecttesting.c

/**
 * @file name : projecttesting.c
 * @brief     : 实现单向循环链表的相关功能测试
 * @author    :RISE_AND_GRIND@163.com
 * @date      :2024/04/25
 * @version   :1.1
 * @note      :
 * CopyRight (c)  2023-2024   RISE_AND_GRIND@163.com   All Right Reseverd
 */

#include "CircularLinkedList.h"

int main(int argc, char const *argv[])
{
    // 创建单向循环链表, 空链表
    CircLList_t *Manager = CircLList_Create();

    // 头插法 向链表中插入新结点
    printf("*********************************CircLList_HeadInsert********************************\n");
    CircLList_HeadInsert(Manager, 7);
    CircLList_HeadInsert(Manager, 4);
    CircLList_HeadInsert(Manager, 1);
    CircLList_HeadInsert(Manager, 8);
    CircLList_HeadInsert(Manager, 5);
    CircLList_HeadInsert(Manager, 2);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 2 -> 5 -> 8 -> 1 -> 4 -> 7*/

    // 中插法 向链表中插入新结点
    printf("*********************************CircLList_DestInsert********************************\n");
    CircLList_DestInsert(Manager, 7, 9);
    CircLList_DestInsert(Manager, 4, 6);
    CircLList_DestInsert(Manager, 2, 3);
    CircLList_DestInsert(Manager, 5, 10);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 2 -> 3 -> 5 -> 10 -> 8 -> 1 -> 4 -> 6 -> 7 -> 9*/

    // 尾插法 向链表中插入新结点
    printf("*********************************CircLList_TailInsert********************************\n");
    CircLList_TailInsert(Manager, 13);
    CircLList_TailInsert(Manager, 12);
    CircLList_TailInsert(Manager, 11);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 2 -> 3 -> 5 -> 10 -> 8 -> 1 -> 4 -> 6 -> 7 -> 9 -> 13 -> 12 -> 11*/

    // 头删法 删除首结点
    printf("*********************************CircLList_HeadDel********************************\n");
    CircLList_HeadDel(Manager);
    CircLList_HeadDel(Manager);
    CircLList_HeadDel(Manager);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 10 -> 8 -> 1 -> 4 -> 6 -> 7 -> 9 -> 13 -> 12 -> 11*/

    // 中删法 删除指定结点
    printf("*********************************CircLList_DestDel********************************\n");
    CircLList_DestDel(Manager, 10);
    CircLList_DestDel(Manager, 1);
    CircLList_DestDel(Manager, 6);
    CircLList_DestDel(Manager, 11);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 8 -> 4 -> 7 -> 9 -> 13 -> 12*/

    // 尾删法 删除尾结点
    printf("*********************************CircLList_HeadDel********************************\n");
    CircLList_TailDel(Manager);
    CircLList_TailDel(Manager);
    CircLList_TailDel(Manager);
    CircLList_TailDel(Manager);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 8 -> 4*/
    CircLList_TailDel(Manager);
    CircLList_TailDel(Manager);
    CircLList_TailDel(Manager);
    /*Error,  CircularLinkList is empty! */
    CircLList_HeadInsert(Manager, 66);
    CircLList_Print(Manager);
    /*Circular Linked List:  -> 66*/
    // 等待用户响应
    printf("***Press any key to exit the test***\n");
    getchar();
    return 0;
}

到了这里，关于数据结构_链表_单向循环链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印（基于C语言实现）的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！

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