在C语言中,设计一个算法来计算带头结点的循环单链表中的结点个数(不计头结点)可以通过遍历链表直到回到头结点的位置。下面是一个简单的算法实现:
首先定义循环单链表的节点结构体和创建循环单链表的函数:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义循环单链表的节点结构体
typedef struct Node {
int data; // 存储数据
struct Node *next; // 指向下一个节点的指针
} Node, *LinkList;
// 创建带头结点的循环单链表
LinkList createCircularList(int arr[], int n) {
if(n <= 0) return NULL;
LinkList head = (Node *)malloc(sizeof(Node));
head->next = head; // 头结点的next指向自己,形成循环
Node *tail = head; // tail始终指向最后一个节点
for(int i = 0; i < n; i++) {
Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node));
newNode->data = arr[i];
newNode->next = head->next; // 新节点的next指向第一个节点
tail->next = newNode; // 上一个节点的next指向新节点
tail = newNode; // tail更新为新节点
}
return head;
}
接下来是计算结点个数的算法:
// 计算带头结点的循环单链表中的结点个数(不计头结点)
int countNodes(LinkList head) {
if (head == NULL || head->next == NULL) return 0; // 如果链表为空或只有一个头结点,则返回0
Node *current = head->next; // 从第一个实际节点开始
int count = 0;
do {
count++; // 累加结点数
current = current->next; // 移动到下一个节点
} while (current != head->next); // 当再次回到第一个实际节点时停止
return count;
}
最后,加上主函数进行测试:
int main() {
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 示例数组
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
// 创建循环单链表
LinkList list = createCircularList(arr, n);
// 输出结点个数
printf("循环单链表中的结点个数(不计头结点): %d\n", countNodes(list));
// 释放内存
Node *current = list->next;
while(current != list->next) {
Node *temp = current;
current = current->next;
free(temp);
}
free(list); // 最后释放头结点
return 0;
}
这段代码展示了如何创建带头结点的循环单链表、计算结点个数,并在最后释放分配的内存。请注意,这个示例中没有处理内存释放问题,在实际应用中,你需要确保正确地释放所有分配的内存以避免内存泄漏。