设计算法，实现单链表的删除和插入操作。 输入描述 输入共三行，第一行输入由空格分隔的若干个整数（以9999结束），表示单链表的元素，9999不算单链表的元素，利用尾插法建立单链表；第二行一个整数i，代表删除元素的位置，完成单链表的删除操作；第三行有两个整数j和k，分别代表插入元素的位置和待插入的元素，完成单链表的插入操作。 输出描述 输出有3-5行，第一行输出建立的单链表中所有元素，元素之间用一个空格隔开；第二行输出删除是否成功，即输出“删除成功！”或“删除失败！”，若删除成功，则在下一行输出删除元素后的单链表，若删除失败，则不输出；下一行输出插入是否成功，即输出“插入成功！”或“插入失败！”，若插入成功，则在下一行输出插入元素后的单链表，若插入失败，则不输出。用c语言实现

<think>嗯，用户让我设计一个算法来实现单链表的删除和插入操作，并且还要用C语言实现。首先，我得理解题目要求。输入有三行，第一行是用空格分隔的整数，以9999结尾，需要用尾插法建立单链表。尾插法的话，应该是每次在链表的末尾添加新节点，这样保持原来的顺序。然后第二行是要删除的位置i，第三行是插入的位置j和元素k。输出需要按要求显示各个步骤的结果。 首先，我得考虑单链表的结构。单链表的节点应该包含数据域和指向下一个节点的指针。结构体定义应该是这样的：struct Node { int data; struct Node* next; }。然后，需要创建链表的函数，使用尾插法。尾插法需要维护一个尾指针，这样每次插入的时候直接接在尾指针后面，然后更新尾指针。 接下来是处理输入的问题。第一行的输入需要读取直到遇到9999为止。这里需要注意，输入的整数可能有多个，用空格分隔，并且最后一个数字是9999，但不包括在链表中。比如输入“1 2 3 9999”，那么链表元素是1、2、3。读取的时候可以用循环，每次读取一个数，直到遇到9999时停止。 然后是删除操作。用户输入的位置i，可能需要判断i是否合法。比如，如果链表长度为n，那么i应该在1到n之间。如果i不合法，删除失败。删除的时候需要找到第i-1个节点，然后修改它的next指针指向第i+1个节点，并释放第i个节点的内存。要注意头节点的处理，如果删除的是第一个节点，那么需要特殊处理，即直接让头指针指向第二个节点。 插入操作类似，位置j和元素k。同样需要判断j是否合法，插入的位置应该在1到n+1之间（假设链表长度为n）。比如，链表有3个元素，可以插入到位置4，也就是末尾之后。这时候需要找到第j-1个节点，然后创建新节点，插入到其后。如果插入位置是1，即头节点之前，同样需要特殊处理，新节点的next指向原来的头节点，然后头指针指向新节点。 输出部分，每一步操作后都要输出相应的结果。比如，建立链表后输出所有元素；删除成功的话输出删除后的链表，失败则提示失败；插入同理。 现在需要考虑如何实现这些步骤。首先是创建链表。用尾插法的话，初始化头指针和尾指针都为NULL。然后每次读取一个数，如果不是9999，就创建新节点，如果链表为空，头尾指针都指向它；否则，尾指针的next指向新节点，然后尾指针移动到新节点。直到遇到9999停止。 删除操作需要先检查位置i的有效性。遍历链表，找到第i个节点的前驱节点。如果i是1的话，前驱节点不存在，直接处理头节点。否则，遍历到第i-1个节点，如果存在且其next不为空，则可以删除。否则，位置无效，删除失败。 插入操作类似。如果插入位置j是1，则在头节点前插入；否则，找到第j-1个节点，如果存在，则插入新节点，否则失败。注意j可以是链表长度+1，即在末尾插入。 测试用例的话，比如输入： 1 2 3 9999 2 3 4 建立链表后输出1 2 3。删除位置2的元素，成功，链表变为1 3。插入位置3，元素4，此时链表长度是2，插入位置3的话应该是允许的，变为1 3 4。所以输出相应的内容。 接下来是具体的代码实现。需要注意内存分配和释放，避免内存泄漏。比如，删除节点后要free掉对应的内存。 可能遇到的问题：判断位置是否合法的时候，边界条件的处理。比如，链表为空时删除操作是否处理正确，插入位置0或者超过n+1的情况。 另外，输出的格式要严格按照要求，元素之间用空格分隔，每个步骤的结果要分行输出。比如，删除失败后不输出链表，直接进行插入操作的结果输出。 现在编写代码的大纲： 1. 定义结构体Node。 2. 函数createList用尾插法创建链表。 3. 函数deleteNode处理删除，返回是否成功。 4. 函数insertNode处理插入，返回是否成功。 5. 函数printList输出链表元素。 6. 主函数中读取输入，调用各个函数，处理输出。 在读取输入的时候，可能需要用循环读取第一行的整数，直到遇到9999。可以用scanf逐个读取，直到遇到9999为止。 对于删除的位置i，读取一个整数。插入的位置j和元素k，读取两个整数。 在实现删除和插入函数时，要注意指针的操作，避免空指针解引用。 比如，删除函数： bool deleteNode(struct Node** head, int position) { if (*head == NULL || position <1) return false; struct Node* temp = *head; if (position ==1) { *head = temp->next; free(temp); return true; } for(int i=1; temp!=NULL && i<position-1; i++) { temp = temp->next; } if (temp == NULL || temp->next == NULL) return false; struct Node* next = temp->next->next; free(temp->next); temp->next = next; return true; } 类似这样的逻辑。 插入函数： bool insertNode(struct Node** head, int position, int data) { struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); newNode->data = data; newNode->next = NULL; if (position ==1) { newNode->next = *head; *head = newNode; return true; } struct Node* temp = *head; for(int i=1; temp!=NULL && i<position-1; i++) { temp = temp->next; } if (temp == NULL) return false; newNode->next = temp->next; temp->next = newNode; return true; } 这里需要考虑插入的位置是链表长度+1的情况，即当temp走到最后一个节点时，插入到其后是允许的。 在测试的时候，比如链表有3个元素，插入位置4，这时候temp在第3个节点，然后插入其后，正确。 另外，在输出的时候，每次操作后要输出相应的结果。例如，删除成功后输出“删除成功！”，然后输出链表。失败则不输出链表。插入同理。 主函数的流程大概是： 读取输入，创建链表，输出链表。 读取i，执行删除，输出是否成功，成功则输出链表。 读取j和k，执行插入，输出是否成功，成功则输出链表。 需要注意的是，输入可能有多余的空格或者换行，但使用scanf的话应该能正确读取，因为scanf会跳过空白字符。 另外，当输入的删除位置i超过链表长度或者小于1时，删除失败。同样插入位置j小于1或者超过链表长度+1时，插入失败。 现在，将这些思路转化为C代码。需要注意的是，处理头节点的时候，要使用指向指针的指针，因为可能改变头节点的地址。 最后，确保所有动态分配的内存都被正确释放，避免内存泄漏。不过题目中可能不要求释放，因为程序结束后系统会回收，但良好的习惯应该释放。不过可能用户没提，这里可能不需要处理。 测试用例举例： 输入： 1 2 3 9999 2 3 4 输出： 1 2 3 删除成功！ 1 3 插入成功！ 1 3 4 另一个测试用例，删除位置不合法，比如i=4，链表长度3，则删除失败。插入位置比如j=5，插入失败。 这样代码需要正确处理这些情况。 综上，编写代码时要注意各个函数的逻辑，尤其是边界条件的处理，以及正确操作指针。这应该可以实现题目所要求的功能。</think>```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdbool.h> typedef struct Node { int data; struct Node* next; } Node; // 创建链表（尾插法） Node* createList() { Node *head = NULL, *tail = NULL; int num; while (scanf("%d", &num) && num != 9999) { Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node)); newNode->data = num; newNode->next = NULL; if (head == NULL) { head = tail = newNode; } else { tail->next = newNode; tail = newNode; } } return head; } // 删除指定位置元素 bool deleteAt(Node** head, int position) { if (*head == NULL || position < 1) return false; Node *temp = *head; if (position == 1) { *head = temp->next; free(temp); return true; } for (int i = 1; temp != NULL && i < position - 1; ++i) { temp = temp->next; } if (temp == NULL || temp->next == NULL) return false; Node* delNode = temp->next; temp->next = delNode->next; free(delNode); return true; } // 插入元素到指定位置 bool insertAt(Node** head, int position, int value) { if (position < 1) return false; Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node)); newNode->data = value; newNode->next = NULL; if (position == 1) { newNode->next = *head; *head = newNode; return true; } Node* temp = *head; for (int i = 1; temp != NULL && i < position - 1; ++i) { temp = temp->next; } if (temp == NULL) { free(newNode); return false; } newNode->next = temp->next; temp->next = newNode; return true; } // 打印链表 void printList(Node* head) { Node* temp = head; while (temp != NULL) { printf("%d", temp->data); if (temp->next != NULL) printf(" "); temp = temp->next; } printf("\n"); } int main() { // 创建链表 Node* list = createList(); printList(list); // 删除操作 int delPos; scanf("%d", &delPos); if (deleteAt(&list, delPos)) { printf("删除成功！\n"); printList(list); } else { printf("删除失败！\n"); } // 插入操作 int insertPos, insertVal; scanf("%d %d", &insertPos, &insertVal); if (insertAt(&list, insertPos, insertVal)) { printf("插入成功！\n"); printList(list); } else { printf("插入失败！\n"); } // 释放内存（题目未明确要求） while (list != NULL) { Node* temp = list; list = list->next; free(temp); } return 0; } ``` ### 分步解释： 1. **链表结构定义** 使用`Node`结构体表示链表节点，包含数据域`data`和指针域`next`。 2. **尾插法建表** - 初始化头尾指针`head`和`tail`为`NULL` - 循环读取输入直到遇到`9999` - 对每个有效数字创建新节点并链接到链表尾部 3. **删除操作** - 判断位置有效性：链表不为空且位置≥1 - 处理头节点特殊情形 - 遍历找到目标位置前驱节点 - 调整指针链接并释放内存 4. **插入操作** - 判断位置有效性（允许插入到链表末尾之后） - 处理头节点前插入情形 - 遍历找到插入位置前驱节点 - 调整指针完成插入 5. **输出处理** - 按题目要求格式输出各阶段结果 - 最后添加内存释放逻辑（虽然题目未明确要求） ### 注意事项： - 边界条件处理（如首尾节点操作） - 内存管理（及时释放删除的节点） - 输入格式匹配（使用`scanf`跳过空白字符） - 指针操作安全性（避免空指针解引用）