暴力数据结构之单链表专题

1. 单链表的初始化

首先定义节点的结构，然后动态内存申请一部分空间，每一个节点都有一个值以及指向下一个节点的指针，称作值域和指针域。 

//定义节点的结构
//数据 + 指向下一个节点的指针typedef int SLTDataType;typedef struct SListNode
{SLTDataType data;struct	SListNode* next;
}SLTNode;

初始化需要为链表节点动态申请一块空间，然后对值域和指针域初始化。

//初始化函数
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x) 
{SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail!");exit(1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;return newnode;
}

2. 单链表的相关函数

2.1 头插和头删

首先断言头结点不能为空，然后直接从表头插入节点。

//头插函数
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{assert(pphead);SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);//newnode *pphead//将链表依次后移,从头插入newnode->next = *pphead;*pphead = newnode;
}

断言判断头结点及其地址都不为空，然后将原头结点的下一个节点保存起来，释放原来的头结点，则原头结点的下一个节点成为新的头结点。

//头删函数
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{assert(pphead && *pphead);SLTNode* next = (*pphead)->next;free(*pphead);*pphead = next;
}
2.2 尾插和尾删

断言头结点不能为空，同样插入，但是要判断原链表是否为空链表，是空链表则直接插入，反之遍历链表找到尾节点再插入。

//尾插函数
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{assert(pphead);//*pphead 就是指向第一个节点的指针//空链表和非空链表SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);if (*pphead == NULL){*pphead = newnode;}else{//找尾SLTNode* ptail = *pphead;while (ptail->next){ptail = ptail->next;}//ptail指向的是尾节点ptail->next = newnode;}
}

断言判断头结点及其地址均不为空，同样的原链表如果只有一个节点则直接释放，反之找到尾节点后释放尾节点。

//尾删函数
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{//链表不能为空assert(pphead && *pphead);//考虑链表只有一个节点的情况if ((*pphead)->next == NULL){free(pphead);pphead = NULL;}else{SLTNode* prev = *pphead;SLTNode* ptail = *pphead;while (ptail->next){prev = ptail;ptail = ptail->next;}free(ptail);ptail = NULL;prev->next = NULL;}
}
2.3 在指定位置的前后插入数据

断言待插入节点位置、头结点及其地址均不为空，如果pos为头结点就直接头插，反之遍历链表找到pos的上一个节点，然后在二者中间插入。

//在指定位置之前插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{assert(pos);assert(pphead && *pphead);SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);//判断是否为头节点if (pos == *pphead){SLTPushFront(pphead, x);}else{SLTNode* prev = *pphead;while (prev->next != pos){prev = prev->next;}newnode->next = pos;prev->next = newnode;}
}

断言待插入节点位置、头结点及其地址均不为空，找到pos的上一个节点，然后在二者中间插入。 

//在指定位置之后插入数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{assert(pos);SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);newnode->next = pos->next;pos->next = newnode;
}
2.4 删除当前节点或后面节点

 断言待插入节点位置、头结点及其地址均不为空，如果pos为头结点直接头删，反之遍历链表找     到pos节点后保存相邻节点，释放pos节点，将相邻节点连接起来形成新链表。

//删除pos当前指向的节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{assert(pphead && *pphead);assert(pos);//pos是头结点/不是头结点if (pos == *pphead){//头删SLTPopFront(pphead);}else{SLTNode* prev = *pphead;while (prev->next != pos){prev = prev->next;}prev->next = pos->next;free(pos);pos = NULL;}
}

断言待插入节点位置及其下一个节点均不为空，保存pos下一个节点即待删除节点，释放pos节点，将相邻节点连接起来形成新链表。

//删除pos之后的节点
void SLTErase(SLTNode* pos)
{assert(pos && pos->next);SLTNode* del = pos->next;pos = del->next;free(del);del = NULL;
}
2.5 销毁和查找 

遍历链表找符合的节点，然后直接返回该节点。

//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{SLTNode* pcur = phead;while (pcur != NULL){if (pcur->data == x){return pcur;}pcur = pcur->next;}//pcur == NULL;return NULL;
}

由于前面有动态内存申请，所以要进行释放free掉，就有了销毁函数。 

//销毁链表
void SLTDesTroy(SLTNode** pphead)
{assert(pphead && *pphead);SLTNode* pcur = *pphead;while (pcur){SLTNode* next = pcur->next;free(pcur);pcur = next;}*pphead = NULL;
}

3. 代码展示（可自行复制调试）

3.1 test.c
#include"SList.h"void SListTest01()
{//链表是由一个一个的节点组成//创建几个节点SLTNode* node1 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));node1->data = 1;SLTNode* node2 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));node2->data = 2;SLTNode* node3 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));node3->data = 3;SLTNode* node4 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));node4->data = 4;//将四个节点连接起来node1->next = node2;node2->next = node3;node3->next = node4;node4->next = NULL;//调用链表的打印SLTNode* plist = node1;SLTPrint(plist);
}void SListTest02()
{SLTNode* plist = NULL;SLTPushBack(&plist, 1);SLTPushBack(&plist, 2);SLTPushBack(&plist, 3);SLTPushBack(&plist, 4);SLTPrint(plist);//SLTPushBack(NULL, 5);////测试头插//SLTPushFront(&plist, 6);//SLTPrint(plist);//SLTPushFront(&plist, 7);//SLTPrint(plist);//SLTPushFront(&plist, 8);//SLTPrint(plist);//测试尾删SLTPopBack(&plist);SLTPrint(plist);SLTPopBack(&plist);SLTPrint(plist);SLTPopBack(&plist);SLTPrint(plist);}int main()
{//SListTest01();SListTest02();return 0;
}
3.2 SList.h
#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>//定义节点的结构
//数据 + 指向下一个节点的指针typedef int SLTDataType;typedef struct SListNode
{SLTDataType data;struct	SListNode* next;
}SLTNode;//打印函数
void SLTPrint(SLTNode* phead);//初始化函数
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x);//头插函数
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);//尾插函数
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);//头删函数
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);//尾删函数
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);//删除pos之后的节点
void SLTErase(SLTNode* pos);//销毁链表
void SLTDesTroy(SLTNode** pphead);
3.3 SList.c 
#include"SList.h"//打印函数
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{SLTNode* pcur = phead;while (pcur){printf("->%d", pcur->data);pcur = pcur->next;}printf("->NULL\n");
}//初始化函数
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x) 
{SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));if (newnode == NULL){perror("malloc fail!");exit(1);}newnode->data = x;newnode->next = NULL;return newnode;
}//头插函数
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{assert(pphead);SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);//newnode *pphead//将链表依次后移,从头插入newnode->next = *pphead;*pphead = newnode;
}//尾插函数
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{assert(pphead);//*pphead 就是指向第一个节点的指针//空链表和非空链表SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);if (*pphead == NULL){*pphead = newnode;}else{//找尾SLTNode* ptail = *pphead;while (ptail->next){ptail = ptail->next;}//ptail指向的是尾节点ptail->next = newnode;}
}//尾删函数
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{//链表不能为空assert(pphead && *pphead);//考虑链表只有一个节点的情况if ((*pphead)->next == NULL){free(pphead);pphead = NULL;}else{SLTNode* prev = *pphead;SLTNode* ptail = *pphead;while (ptail->next){prev = ptail;ptail = ptail->next;}free(ptail);ptail = NULL;prev->next = NULL;}
}//头删函数
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{assert(pphead && *pphead);SLTNode* next = (*pphead)->next;free(*pphead);*pphead = next;
}//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{SLTNode* pcur = phead;while (pcur != NULL){if (pcur->data == x){return pcur;}pcur = pcur->next;}//pcur == NULL;return NULL;
}//在指定位置之前插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{assert(pos);assert(pphead && *pphead);SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);//判断是否为头节点if (pos == *pphead){SLTPushFront(pphead, x);}else{SLTNode* prev = *pphead;while (prev->next != pos){prev = prev->next;}newnode->next = pos;prev->next = newnode;}
}//在指定位置之后插入数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{assert(pos);SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);newnode->next = pos->next;pos->next = newnode;
}//删除pos当前指向的节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{assert(pphead && *pphead);assert(pos);//pos是头结点/不是头结点if (pos == *pphead){//头删SLTPopFront(pphead);}else{SLTNode* prev = *pphead;while (prev->next != pos){prev = prev->next;}prev->next = pos->next;free(pos);pos = NULL;}
}//删除pos之后的节点
void SLTErase(SLTNode* pos)
{assert(pos && pos->next);SLTNode* del = pos->next;pos = del->next;free(del);del = NULL;
}//销毁链表
void SLTDesTroy(SLTNode** pphead)
{assert(pphead && *pphead);SLTNode* pcur = *pphead;while (pcur){SLTNode* next = pcur->next;free(pcur);pcur = next;}*pphead = NULL;
}

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