pta链表山东理工大学链表节点插入

### 关于 PTA 平台上的链表节点插入 #### 单链表的定义与基本概念 在单链表中，每个节点由两部分组成：存储数据的部分 `Data` 和指向下一个节点的指针 `Next`。通过这种结构可以动态管理内存中的数据[^4]。 以下是单链表的一个典型定义： ```c typedef struct Node *PtrToNode; struct Node { ElementType Data; /* 存储结点数据 */ PtrToNode Next; /* 指向下一个结点的指针 */ }; typedef PtrToNode List; /* 定义单链表类型 */ ``` #### 插入操作的核心逻辑 对于递增整数序列的链表插入问题，在实现过程中需要注意以下几个方面： 1. **头指针与头节点的作用** - 头指针是一个指向链表首节点的指针变量，而头节点则是实际存在的一个特殊节点，通常用于简化边界条件处理。 - 使用头节点后，可以在任何位置执行一致的插入和删除操作，无需单独考虑特殊情况[^3]。 2. **插入算法的具体流程** 假设有一个已按升序排列的链表，目标是将新元素按照顺序插入到合适的位置。以下是伪代码描述： ```plaintext 输入：待插入的数据 value, 已排序的链表 head 输出：更新后的链表 创建一个新的节点 newNode，其值为 value； 如果链表为空或者 value 小于等于头节点的值，则将 newNode 放置为首节点； 否则遍历链表找到满足当前节点 p->next 的值大于 value 的位置； 在该位置之前插入 newNode； 返回修改后的链表； ``` 3. **具体实现代码** 下面提供了一个完整的 C 语言实现示例： ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef int ElementType; typedef struct Node *PtrToNode; struct Node { ElementType Data; PtrToNode Next; }; typedef PtrToNode List; // 功能函数声明 List Read(); void Print(List L); List InsertSorted(List L, ElementType X); // 主程序入口 int main() { List L = NULL; ElementType X; printf("请输入要插入的数值（输入结束标志为 EOF）:\n"); while (scanf("%d", &X) != EOF) { L = InsertSorted(L, X); // 对每次读取的数值调用有序插入 } printf("最终形成的链表为:\n"); Print(L); return 0; } // 辅助功能函数定义 List InsertSorted(List L, ElementType X) { PtrToNode temp = malloc(sizeof(struct Node)); temp->Data = X; temp->Next = NULL; if (L == NULL || X <= ((List)L)->Data) { // 若原链表为空或需插至头部 temp->Next = L; L = temp; } else { PtrToNode p = L; while (p->Next && p->Next->Data < X) { // 寻找合适的插入位置 p = p->Next; } temp->Next = p->Next; p->Next = temp; } return L; } List Read() { // 此处省略细节... return NULL; } void Print(List L) { PtrToNode p = L; while (p) { printf("%d ", p->Data); p = p->Next; } putchar('\n'); } ``` 上述代码实现了从标准输入读取一系列整数并构建一个保持递增次序的单链表的功能[^2]。 #### 注意事项 当尝试解决类似的练习题时，请注意以下几点： - 明确题目要求是否允许使用辅助空间以及时间复杂度的要求。 - 特别关注测试样例覆盖的各种情况，比如空列表、重复项等边缘状况。 - 记录调试过程遇到的问题及其解决方案有助于加深理解[^1]。 ---