链表结构与插入和删除操作

什么是链表

链表：由分布在内存不同位置的结点(元素)，通过成员指针所连接起来的表结构，结点间存在一对一关系。

链表的优缺点

优点：
对内存要求不高，可以使用小块内存。
插入、删除方便。
可以根据元素数量动态调整链表的长度，节约内存，还可以无限的添加数据。

缺点：
频繁的释放和创建结点可能会产生内存碎片。
访问速度慢，不能随机访问，只能从头结点逐个遍历。

单链表

首先是单链表节点定义：

typedef struct Node
{
	int data;
	struct Node* next;
}Node;

单链表插入结点

//头插入
void add_head_list(Node* head, TYPE data)
{
	Node* node = create_node(data);
	//更改node指向链表第一个结点
	node->next = head->next;
	//更新头结点指向
	head->next = node;
}

//尾插入
void add_tail_list(Node* head, TYPE data)
{
	while(NULL != head)
        head = head->next;
	head = create_node(data);
}

//结点p后插入
void add_list(Node* p, TYPE data)
{
    Node* node = create_node(data);
	Node* q = p->next;
    p->next = node;
    node->next = q;
}

单链表删除结点

//头删除
bool del_head_list(Node* head)
{
	if(NULL==head->next)
		return false;
	Node* tmp = head->next;
	head->next = tmp->next;
	free(tmp);
	return true;
}

//尾删除
bool del_tail_list(Node* head)
{
	//循环到倒数第二个结点
 	while(NULL!=head->next->next)
		head = head->next;
	return del_head_list(head);
}

//删除结点p的后一个结点
bool del_list(Node* p)
{
    Node* q = p->next;
    p->next = q->next;
    free(q);
}

双向循环链表

//定义结点
typedef struct Node
{
	int data;
	//有两个指针域，分别代表前驱和后继
	struct Node* next;
	struct Node* prev;
}Node;

添加结点

//在prev和next两个结点间插入一个节点
void _add_node(Node* next, Node* prev, TYPE data)
{
	Node* node = create_node(data);
	//你指哪儿我指哪儿
	node->next = prev->next;
	node->prev = next->prev;

	prev->next = node;
	next->prev = node;
}

//头添加
void add_head_list(Node* head, TYPE data)
{
	//在头结点和第一个结点之间添加结点
	Node* prev = head;
	Node* next = head->next;
	_add_node(next, prev, data);
}

//尾添加
void add_tail_list(Node* head, TYPE data)
{
	//在尾结点和头结点之间添加结点
	Node* prev = head->prev;
	Node* next = head;
	_add_node(next, prev, data);
}

删除节点

void _del_node(Node* node)
{
	node->prev->next = node->next;
	node->next->prev = node->prev;
	free(node);
}

//头删除
bool del_head_list(Node* head)
{
	//只有头结点
	if(head->next == head)
		return false;
	_del_node(head->next);
	return true;
}

//尾删除
bool del_tail_list(Node* head)
{
	if(head->next == head)
		return false;
	_del_node(head->prev);
	return true;
}