[I0A]链表－单链表

链表，分为单链表，双链表，循环链表。只要掌握基本的单链表后面两种非常轻松就可以解决。

什么是单链表？

链表中的数据是以结点来表示的，每个结点的构成：元素(数据元素的映象) + 指针(指示后继元素存储位置)，元素就是存储数据的存储单元，指针就是连接每个结点的地址数据。

┌───┬───┐             ┌───┬───┐             ┌───┬───┐
│data │next │－－－> │data │next │－－－>│data │next │
└───┴───┘             └───┴───┘             └───┴───┘

data域--存放结点值的数据域
next域--存放结点的直接后继的地址（位置）的指针域（链域）

typedef struct node node;

struct node{
    int element;
    node* next;
};

typedef struct {
    node *head;
    int size;
}linked_list;

这是一个包含单链表的基本定义。

单链表的创建:

linked_list create_list(){
    node* n = create_node(INT_MIN);
    linked_list list = {n,0};
    return list;
}


node* create_node(int element){
    node* n = malloc(sizeof(node));
    n->element = element;
    n->next = NULL;
    return n;
}

这是一个包含空头结点的单链表，之所以包含空头结点 是为了简化操作。

主要讲解，单链表的删除和插入过程，因为该两种过程是所有操作的基础。

删除:

插入:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <limits.h>

typedef struct node node;

struct node{
    int element;
    node* next;
};

typedef struct {
    node *head;
    int size;
}linked_list;

node*
create_node(int element);

linked_list
create_list();

void
append(linked_list* list,int element);

node*
search(linked_list list,int element);

void
sort(linked_list* list);

void
print_list(linked_list list);

void
menu();

void
list_test();

void
clear_list(linked_list* list);

void 
delete(linked_list* list,int element);

node* 
find_less_than(linked_list list,int element);

int main(int argc,char** argv){
    list_test();
    return 0;
}

void delete(linked_list* list,int element){
	node *ptr = search(*list,element);
	//node *ptr = list->head;
    //while(ptr->next && ptr->next->element != element) ptr = ptr->next;
    if(ptr->next){
    	node* tmp = ptr->next;
    	ptr->next = ptr->next->next;
    	free(tmp);
    	list->size--;
    }
}

void clear_list(linked_list* list){
    node *n = list->head;
    while(n){
        list->head = n->next;
        free(n);
        n = list->head;
    }
    
}

void list_test(){
    linked_list list = create_list();
    int element,choice;
    while(1){
        menu();
        print_list(list);
        printf("input choice:");
        scanf("%d",&choice);
        switch(choice) {
            case 1:{printf("input number:");scanf("%d",&element);append(&list,element);break;}
            case 2:{printf("input number:");scanf("%d",&element);node *n = search(list,element);if(n->next) printf("element exists\n");break;}
            case 3:{sort(&list);break;}
            case 4:{printf("input number:");scanf("%d",&element);delete(&list,element);break;}
            case 5:{clear_list(&list);exit(0);}
            default:break;
        }
        getchar();
    }
}

node* find_less_than(linked_list list,int element){
	node *ptr = list.head;
	while(ptr->next && ptr->next->element < element) ptr = ptr->next;
	return ptr;
}

void menu(){
    system("clear");
    printf("Linked List Test\n");
    printf("1.append\n");
    printf("2.search\n");
    printf("3.sort\n");
    printf("4.delete\n");
    printf("5.exit\n");
}

void print_list(linked_list list){
    node* n = list.head->next;
    while(n){
        printf("%d\t",n->element);
        n = n->next;
    }
    printf("\n");
}

void sort(linked_list *list){
    node *ptr = list->head->next;
    list->head->next = NULL;
    while(ptr){
        node* n = ptr;
        node *tmp = find_less_than(*list,n->element);
        ptr = ptr->next;
        n->next = tmp->next;
        tmp->next = n;
    }
}


node* search(linked_list list,int element){
    node *ptr = list.head;
    while(ptr->next && ptr->next->element != element) ptr = ptr->next;
    return ptr;
}

void append(linked_list* list,int element){
    node *ptr = list->head;
    while(ptr->next!=NULL) ptr = ptr->next;
    ptr->next = create_node(element);
    list->size++;
}


linked_list create_list(){
    node* n = create_node(INT_MIN);
    linked_list list = {n,0};
    return list;
}


node* create_node(int element){
    node* n = malloc(sizeof(node));
    n->element = element;
    n->next = NULL;
    return n;
}