【数据结构】单链表--＞详细讲解，后赋源码

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前面已经介绍顺序表，顺序表存在一定的局限性，空间管理上存在一定的缺陷，今天介绍新的存储结构单链表。

前言：

单链表是一种基本的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据部分和一个指向下一个节点的指针。在单链表中，每个节点的地址不一定是连续的，而是通过指针相互链接起来。单链表的特点是存储灵活，可以动态地添加或删除节点，不需要预先分配固定大小的存储空间。

一、单链表基本介绍

单链表创建

1.定义节点结构体：首先需要定义一个结构体来表示链表的节点，通常包括数据域和指针域。
2.动态创建节点：使用malloc函数为每个节点分配内存空间，并初始化数据域和指针域。
3.插入节点：根据需要将新节点插入到链表的适当位置。插入操作可以是头插法或尾插法。
4.遍历链表：通过遍历链表，可以访问链表中的每个节点，通常用于打印或搜索特定数据。

单链表的操作

单链表的常见操作包括插入、删除、查找和遍历。这些操作通常涉及到对链表节点的指针进行操作，以实现数据的动态管理。

单链表的理解

链表同名字一样，像一个链子一样，有一个一个节点相连接。
A
B
C
D
E
....

二、单链表的实现

2.1 单链表的功能

分装成函数，有助于我们一一管理。

// 动态申请一个节点
SListNode* BuySListNode(SLTDateType x);
// 单链表打印
void SListPrint(SListNode* plist);
// 单链表尾插
void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x);
// 单链表的头插
void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x);
// 单链表的尾删
void SListPopBack(SListNode** pplist);
// 单链表头删
void SListPopFront(SListNode** pplist);
// 单链表查找
SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x);
// 单链表在pos位置之后插入x
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x);
// 在pos的前面插入
void SLTInsert(SListNode** pplist, SListNode* pos, SLTDateType x);
// 单链表删除pos位置之后的值
void SListEraseAfter(SListNode* pos); 
// 删除pos位置
void SLTErase(SListNode** pplist, SListNode* pos);
///删除pos前面的值
void SListEraseFront(SListNode* pos);
//单链表的销毁
void SLTDestory(SListNode** pphead);

2.2 定义节点结构体

数域 和 指针域

typedef int SLTDateType;typedef struct SListNode
{SLTDateType data;struct SListNode* next;
}SListNode;

2.3 动态创建节点

SListNode* BuySListNode(SLTDateType x)
{SListNode* newcode = (SLTDateType*)malloc(sizeof(SListNode));if (newcode == NULL){perror("malloc fail");return NULL;}newcode->data = x;newcode->next = NULL;return newcode;
}

2.3 单链表便历

注意：链表和顺序表的区别顺序表内存是连续的，链表是由一个一个节点连接的，‘cur’ 指向的下一个节点赋值给‘cur’cur = cur->next;

void SListPrint(SListNode* plist)
{SListNode* cur = plist;while (cur != NULL){printf("%d->", cur->data);cur = cur->next;}printf("NULL\n");
}

2.4 单链表的尾插

断言 pplist 避免传参时候造成不必要的麻烦

//单链表尾插
void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{assert(pplist);SListNode* newcode = BuySListNode(x);if (*pplist == NULL){*pplist = newcode;}else{//找尾SListNode* tail = *pplist;while (tail->next != NULL){tail = tail->next;}tail->next = newcode;}
}

2.5 单链表的尾删除

//单链表尾删
void SListPopBack(SListNode** pplist)
{//节点断言assert(pplist);assert(*pplist);//存在节点 1.存在一个节点 2.存在两个节点if ((*pplist)->next == NULL){free(*pplist);*pplist = NULL;}else{//找尾//SListNode* tail = *pplist;//while (tail->next->next != NULL)//{//	tail = tail->next;//}//free(tail->next);//tail->next = NULL;SListNode* prv = NULL;SListNode* tail = *pplist;while (tail->next != NULL){prv = tail;tail = tail->next;}free(tail);prv->next = NULL;}
}

2.6 单链表的头插

这个相对简单

//单链表头插
void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{SListNode* newcode = BuySListNode(x);newcode->next = *pplist;*pplist = newcode;
}

2.6 单链表的头删

//单链表头删
void SListPopFront(SListNode** pplist)
{//节点断言assert(*pplist);SListNode* first = *pplist;*pplist = first->next;free(first);first = NULL;
}

2.7 单链表的查找

//单链表查找
SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x)
{SListNode* cur = plist;while (cur){if (cur->data == x){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}

2.8 单链表在指定位置（pos）的插入

2.8.1 在pos后面
// 单链表在pos位置之后插入x
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x)
{assert(pos);SListNode* newcode = BuySListNode(x);newcode->next = pos->next;pos->next = newcode;
}
2.8.2 在pos前面插入
// 在pos的前面插入
void SLTInsert(SListNode** pplist, SListNode* pos, SLTDateType x)
{assert(pplist);assert(*pplist);SListNode* newcode = BuySListNode(x);if (pos == *pplist){SListPushFront(pplist,x);}else{SListNode* cur = *pplist;while (cur->next != pos){cur = cur->next;}newcode->next = pos;cur->next = newcode;}
}
2.8.3 在pos后面插入
// 单链表在pos位置之后插入x
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x)
{assert(pos);SListNode* newcode = BuySListNode(x);newcode->next = pos->next;pos->next = newcode;
}

2.9 在指定位置（pos）删除

2.9.1 删除在pos位置前面
// 单链表删除pos位置之后的值
void SListEraseAfter(SListNode* pos)
{SListNode* del = pos->next;pos->next = pos->next->next;free(del);del = NULL;
}
2.9.2 删除 pos 本位上的值
// 删除pos位置
void SLTErase(SListNode** pplist, SListNode* pos)
{assert(pplist);assert(*pplist);SListNode* tail = *pplist;while (tail->next != pos){tail = tail->next;}tail->next = pos->next;free(pos);pos = NULL;
}
2.9.3 删除pos位置后面的值
//删除pos前面的值
void SListEraseFront(SListNode** pplist,SListNode* pos)
{assert(pplist);assert(*pplist);SListNode* tail = *pplist;while (tail->next->next != pos){tail = tail->next;}SListNode* del = tail->next;tail->next = pos;free(del);del = NULL;
}

2.10 单链表的销毁

不可以直接销毁*pplist，内存存贮不是连续的需要一个一个销毁。

//销毁链表
void SLTDestory(SListNode** pplist)
{assert(pphead);SListNode* cur = *pphead;while (cur){SListNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}*pphead = NULL;

源码

SLT.h

#pragma once#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>typedef int SLTDateType;typedef struct SListNode
{SLTDateType data;struct SListNode* next;
}SListNode;// 动态申请一个节点
SListNode* BuySListNode(SLTDateType x);
// 单链表打印
void SListPrint(SListNode* plist);
// 单链表尾插
void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x);
// 单链表的头插
void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x);
// 单链表的尾删
void SListPopBack(SListNode** pplist);
// 单链表头删
void SListPopFront(SListNode** pplist);
// 单链表查找
SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x);
// 单链表在pos位置之后插入x
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x);
// 在pos的前面插入
void SLTInsert(SListNode** pplist, SListNode* pos, SLTDateType x);
// 单链表删除pos位置之后的值
void SListEraseAfter(SListNode* pos); 
// 删除pos位置
void SLTErase(SListNode** pplist, SListNode* pos);
///删除pos前面的值
void SListEraseFront(SListNode* pos);
//单链表的销毁
void SLTDestory(SListNode** pplist);

SLT.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"SLT.h"//动态申请一个节点
SListNode* BuySListNode(SLTDateType x)
{SListNode* newcode = (SLTDateType*)malloc(sizeof(SListNode));if (newcode == NULL){perror("malloc fail");return NULL;}newcode->data = x;newcode->next = NULL;return newcode;
}//打印单链表
void SListPrint(SListNode* plist)
{SListNode* cur = plist;while (cur != NULL){printf("%d->", cur->data);cur = cur->next;}printf("NULL\n");
}//单链表尾插
void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{SListNode* newcode = BuySListNode(x);if (*pplist == NULL){*pplist = newcode;}else{//找尾SListNode* tail = *pplist;while (tail->next != NULL){tail = tail->next;}tail->next = newcode;}
}//单链表尾删
void SListPopBack(SListNode** pplist)
{//节点断言assert(*pplist);//if（(*pplist)==NULL）// return ;//存在节点 1.存在一个节点 2.存在两个节点if ((*pplist)->next == NULL){free(*pplist);*pplist = NULL;}else{//找尾//SListNode* tail = *pplist;//while (tail->next->next != NULL)//{//	tail = tail->next;//}//free(tail->next);//tail->next = NULL;SListNode* prv = NULL;SListNode* tail = *pplist;while (tail->next != NULL){prv = tail;tail = tail->next;}free(tail);prv->next = NULL;}
}//单链表头插
void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{SListNode* newcode = BuySListNode(x);newcode->next = *pplist;*pplist = newcode;
}//单链表头删
void SListPopFront(SListNode** pplist)
{//节点断言assert(*pplist);SListNode* first = *pplist;*pplist = first->next;free(first);first = NULL;
}//单链表查找
SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x)
{SListNode* cur = plist;while (cur){if (cur->data == x){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}// 单链表在pos位置之后插入x
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x)
{assert(pos);SListNode* newcode = BuySListNode(x);newcode->next = pos->next;pos->next = newcode;
}// 在pos的前面插入
void SLTInsert(SListNode** pplist, SListNode* pos, SLTDateType x)
{assert(pplist);assert(*pplist);SListNode* newcode = BuySListNode(x);if (pos == *pplist){SListPushFront(pplist,x);}else{SListNode* cur = *pplist;while (cur->next != pos){cur = cur->next;}newcode->next = pos;cur->next = newcode;}
}// 单链表删除pos位置之后的值
void SListEraseAfter(SListNode* pos)
{SListNode* del = pos->next;pos->next = pos->next->next;free(del);del = NULL;
}// 删除pos位置
void SLTErase(SListNode** pplist, SListNode* pos)
{assert(pplist);assert(*pplist);SListNode* tail = *pplist;while (tail->next != pos){tail = tail->next;}tail->next = pos->next;free(pos);pos = NULL;
}//删除pos前面的值
void SListEraseFront(SListNode** pplist,SListNode* pos)
{assert(pplist);assert(*pplist);SListNode* tail = *pplist;while (tail->next->next != pos){tail = tail->next;}SListNode* del = tail->next;tail->next = pos;free(del);del = NULL;
}//销毁链表
void SLTDestory(SListNode** pplist)
{assert(pplist);SListNode* cur = *pplist;while (cur){SListNode* next = cur->next;free(cur);cur = next;}*pplist = NULL;

Test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include "SLT.h"void testSList1()
{SListNode* plist = NULL;SListPushBack(&plist, 1);SListPushBack(&plist, 2);SListPushBack(&plist, 3);SListPushBack(&plist, 4);SListNode* ret = SListFind(plist, 2);//ret->data = (ret->data) * 3;//SListInsertAfter(ret, 66);SLTInsert(&plist, ret, 77);//SListEraseAfter(ret);//SLTErase(&plist, ret);SListEraseFront(&plist, ret);SListPrint(plist);}void testSList2()
{SListNode* plist = NULL;SListPushFront(&plist, 1);SListPushFront(&plist, 2);SListPushFront(&plist, 3);SListPushFront(&plist, 4);SListPopFront(&plist);SListPopFront(&plist);SListPrint(plist);}int main()
{testSList1();//testSList2();return 0;
}

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