数据结构笔记-单链表-优快云博客

文章介绍了链表的基本概念，包括其非连续、非顺序的存储特性，以及链表的分类，如单向、双向、带头、不带头、循环和非循环。重点讲解了两种常用的链表结构：无头单向非循环链表和带头双向循环链表。此外，还提供了链表的实现代码，包括创建、打印、头插、尾插、头删、尾删、查找、插入和删除等操作。

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链表结构及概念

概念：链表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。数据像链一样连接，每个块包含数据和下一个块的地址，以此类推形成链表，最后一个块没有下一个块地址，指向空。

结构：

注意：

从结构图可以看出，链式结构在逻辑上是连续的，但是在物理上不一定连续
现实中的节点一般是从堆上申请的
从堆上申请的空间，是按照一定的策略来分配的，两次申请的空间可能连续，可能不连续

链表的分类

实际中链表的结构有很多，以下情况就有八种组合：

1.链表单项或双向

2.链表带头或不带头

3.链表循环或非循环

结构很多，但平时常用的有两种：

无头单向非循环链表：结构简单，一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构，如哈希桶、图的邻接表等等。另外这种结构在笔试面试中出现很多。
带头双向循环链表：结构最复杂，一般用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构，都是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带来很多优势，实现反而简单了。

常用链表的实现

//无头单向链表
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#pragma once

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

typedef int SLTDatatype;
typedef struct SListNode
{
	SLTDatatype data;
	struct SListNode* next;
}SLTNode;

void SLTPrint(SLTNode* phead);

void SLPushFront(SLTNode** pphead, SLTDatatype x);

void SLPushBack(SLTNode** pphead, SLTDatatype x);

void SLPopFront(SLTNode** pphead);

void SLPopBack(SLTNode** pphead);

SLTNode* SLFind(SLTNode* phead, SLTDatatype x);

void SLInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDatatype x);

void SLErase(SLTNode** phead, SLTNode* pos);

打印：

void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur != NULL)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

创建存储数据空间：

SLTNode* BuyLTNode(SLTDatatype x)
{
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}

头插：

void SLPushFront(SLTNode** pphead,SLTDatatype x)
{
	assert(pphead);//断言，因为pphead是plist地址，不可能为空，除非传参传错
	//assert(*pphead);不用断言

	SLTNode* newnode = BuyLTNode(x);
	
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

尾插：

void SLPushBack(SLTNode** pphead, SLTDatatype x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = BuyLTNode(x);
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}

头删：

void SLPopFront(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);//断言，因为链表为空不能头删（当然也可以使用温柔检查）
	SLTNode* del = *pphead;
	*pphead = (*pphead)->next;
	free(del);
}

尾删：

void SLPopBack(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		SLTNode* prev = NULL;
		while (tail->next)
		{
			prev = tail;
			tail = tail->next;
		}
		free(tail);
		prev->next = NULL;
	}
}

查找：

SLTNode* SLFind(SLTNode* phead, SLTDatatype x)
{
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}

插入：

void SLInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDatatype x)
{
	assert(pphead);
	assert(pos);

	SLTNode* prev = *pphead;

	if (*pphead == pos)
	{
		SLPushFront(pphead, x);
	}
	else
	{
		while (prev)
		{
			if (prev->next != pos)
			{
				prev = prev->next;
			}
			SLTNode* newnode = BuyLTNode(x);
			newnode = prev->next;
			newnode->next = pos;
		}
	}
}

删除：

void SLErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	assert(pphead);
	assert(pos);

	if (*pphead == pos)
	{
		SLPopFront(pphead);
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;//1 2 3 4
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
	}
}