链表之单链表

上一篇博客我们学习了线性表中的顺序表，这一篇博客让我们继续往下了解线性表的链表，链表分为好几种结构，活不多说，让我们开始学习吧！

1.链表

2.链表的结构

3.单链表的实现

1.链表

1.概念：它是一种物理存储结构上非连续非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。它在空间上，按需给空间，不要求物理空间的连续，和顺序表不同，它头部和中间的数据的插入就不需要挪动数据。链表的实现是通过指针的。

2.有些老铁可能不明白什么是物理结构，它就是在内存中实实在在的存储形式。

什么是不连续非顺序，我们画图来给大家解释一下：

在这些节点中间，我们可以插入新的节点，又是新的地址，所以说它不是按顺序走的。这些节点在内存中，可能这有一个节点，也可能那有一个节点，但它们彼此之间通过指针相连接，只要指针不断，就可以找到下一个节点。

3.链表只能一个一个诶个访问，只能从头找，因为一旦它找到下一个节点，它就不知道上一个节点的位置了（双向链表可以找到上一个，我们到了那个章节在继续学习）。这时，又显示出顺序表的好处了，因为它可以直接定位到要查找数据的位置，但是它会造成空间的浪费，所以说有好有坏，需要大家自己体会。

2.链表的结构

链表分为八种结构，在这里先给大家一个总体的框架，方便接下来的学习：

单链表，双链表，不带头链表，带头链表，循环链表，不循环链表，这六种链表构成了链表的八种结构，分别是：

1.单向不带头不循环链表

2.单向不带头循环链表

3.单向带头不循环链表

4.单向带头循环链表

5.双向不带头不循环链表

6.双向不带头循环链表

7.双向带头不循环链表

8.双向带头循环链表

我们今天在这里会实现第一种结构，单向不带头不循环链表，相信通过这个链表的实现，大家可以把2,3,4种结构都实现。

3.单链表的实现

现在我们来实现这个单链表，可以类比顺序表写，这一部分的代码都大差不差，具体要看怎么实现。

SList.h文件

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>typedef int ALTDataType;//创建结构体，用来创建链表组成元素
typedef struct SListNode
{ALTDataType data;//链表数据struct SListNode* next;//链表指向下一个元素的指针，指向下一个节点的位置
}SLN;//开辟空间来存入数据
SLN* BuySListNode(ALTDataType x);
//打印链表
void SListPrint(SLN* phead);
//头插
void sListPushFront(SLN** pphead, ALTDataType x);
//尾插
void sListPushBack(SLN** pphead, ALTDataType x);
//头删
void sListPopFront(SLN** pphead);
//尾删
void sListPopBack(SLN** pphead);
//查找链表
SLN* sListFind(SLN* phead, ALTDataType x);
//修改对应链表位置的数据
void sListModify(SLN* phead, SLN* pos, ALTDataType x, ALTDataType y);
//任意位置的插入,在pos位置的前一个位置插入
void sListInsert(SLN** pphead, SLN* pos, ALTDataType x);
//任意位置的删除
void sListErase(SLN** pphead, SLN* pos);
//销毁链表
void destorySList(SLN* phead);

SList.c文件

#include"SList.h"//开辟空间来存入数据
SLN* BuySListNode(ALTDataType x)
{SLN* newnode = (SLN*)malloc(sizeof(SLN));if (newnode == NULL){perror("malloc");return NULL;}newnode->data = x;newnode->next = NULL;return newnode;
}//打印链表
void SListPrint(SLN* phead)
{assert(phead);SLN* cur = phead;while (cur){printf("%d->", cur->data);cur = cur->next;}printf("\n");
}//头插
//想要头插，我们要把新节点的地址给到头节点，再把新节点定义为新的头节点
void sListPushFront(SLN** pphead, ALTDataType x)
{SLN* newnode = BuySListNode(x);newnode->next = *pphead;*pphead = newnode;
}//尾插
void sListPushBack(SLN** pphead, ALTDataType x)
{SLN* newnode = BuySListNode(x);//若一开始链表为空，我们直接插入一个新节点if (*pphead == NULL){*pphead = newnode;}//我们要创建一个变量，找到链表的尾端，从尾端插入SLN* tail = *pphead;while (tail->next){tail = tail->next;}tail->next = newnode;//尾节点链接新节点
}//头删
void sListPopFront(SLN** pphead)
{assert(*pphead);SLN* next = (*pphead)->next;//*小于->的优先级，编译器不通过free(*pphead);*pphead = NULL;*pphead = next;
}
//尾删
void sListPopBack(SLN** pphead)
{assert(*pphead);//当只有一个节点时if ((*pphead)->next == NULL){free(*pphead);*pphead = NULL;return;}SLN* tail = *pphead;SLN* prev = NULL;while (tail->next){prev = tail;tail = tail->next;}free(tail);tail = NULL;prev->next = NULL;
}
//查找链表
SLN* sListFind(SLN* phead, ALTDataType x)
{assert(phead);SLN* cur = phead;while (cur){if (cur->data == x){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}
//修改对应链表位置的数据
void sListModify(SLN* phead, SLN* pos, ALTDataType x, ALTDataType y)
{pos = sListFind(phead, x);pos->data = y;
}
//任意位置的插入,在pos位置的前一个位置插入
void sListInsert(SLN** pphead, SLN* pos, ALTDataType x)
{if (pos == *pphead){sListPushFront(pphead, x);return;}SLN* newnode = BuySListNode(x);SLN* prev = *pphead;while (prev->next != pos){prev = prev->next;}prev->next = newnode;newnode->next = pos;
}
//任意位置的删除,删除pos位置的值
void sListErase(SLN** pphead, SLN* pos)
{if (pos == *pphead){sListPopFront(pphead);return;}SLN* prev = *pphead;while (prev->next != pos){prev = prev->next;}prev->next = pos->next;free(pos);pos = NULL;
}
//销毁链表,这些空间，我们要一个一个释放，防止内存泄漏
void destorySList(SLN* phead)
{assert(phead);SLN* tail = phead->next;while (tail){SLN* next = tail->next;free(tail);tail = NULL;tail = next;}free(phead);phead = NULL;
}

test.c文件

#include"SList.h"void Test1()
{SLN* plist = NULL;SLN* pos = NULL;sListPushFront(&plist, 4);sListPushFront(&plist, 3);sListPushFront(&plist, 2);sListPushFront(&plist, 1);SListPrint(plist);sListPushBack(&plist, 5);sListPushBack(&plist, 6);sListPushBack(&plist, 7);sListPushBack(&plist, 8);SListPrint(plist);sListPopFront(&plist);sListPopFront(&plist);SListPrint(plist);sListPopBack(&plist);sListPopBack(&plist);SListPrint(plist);pos = sListFind(plist, 5);if (pos == NULL){printf("找不到该数据\n");}else{printf("已找到该数据，现在进行修改\n");sListModify(plist, pos, 5, 50);}SListPrint(plist);pos = sListFind(plist, 50);if (pos == NULL){printf("找不到该数据\n");}else{printf("已找到该数据，现在进行在pos前插入数据\n");sListInsert(&plist, pos, 20);}SListPrint(plist);pos = sListFind(plist, 20);if (pos == NULL){printf("找不到该数据\n");}else{printf("已找到该数据，现在进行对pos位置数据的删除\n");sListErase(&plist, pos);}SListPrint(plist);destorySList(plist);printf("链表已销毁\n");
}
int main()
{Test1();return 0;
}