【数据结构】线性表：链式存储--链表（8种） C语言实现

原创 已于 2023-06-11 06:32:39 修改 · 2.2k 阅读 · 30 ·
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#链表 #数据结构 #c++ #c语言 #算法

于 2023-03-23 19:32:49 首次发布
本文提供了8种不同类型的链表实现代码，包括单向不带头不循环链表、单向不带头循环链表、单向带头不循环链表、单向带头循环链表、双向不带头不循环链表、双向不带头循环链表、双向带头不循环链表以及双向带头循环链表。每种链表都有初始化、插入、删除、查找、更新等基本操作的实现。

前言：请往下翻一翻，链表代码汇总（8种链表的实现代码），代码问题请评论区留言。

目录

链表的性质

性质

分类

头节点：

方向：

循环：

小结：

代码实现

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

参考资料：

链表的性质

性质

        线性表的链式存储结构的特点是用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素（这组存储单元可以是连续的，也可以是不连续的）。每个数据元素除了存储其本身的信息之外，还存储一个指示其直接后继的信息（基地址指针），所以数据元素有两个域：数据域和指针域。

 注意：这只是普通链表的性质，其他变式链表可基于此基础上改进（就看你设计的算法哪种数据结构支持的更好了），例如双向链表指针域由两部分组成。

分类

头节点：

按链表是否带有头节点：带头链表和不带头链表

方向：

按链表访问方向： 单向链表和双向链表

循环：

按链表是否构成循环：循环链表和不循环链表 

小结：

        链表常规分类一共8种。

  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. 双向向--带头--循环链表

        常规操作是初始化、增、删、查、改、长度、清空释放等，具体要根据你的需求来具体设计。下面提供具体实现代码，仅供参考。

代码实现

1）单向--不带头--不循环链表

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

typedef int data_t;

typedef struct node {
    data_t data;
    struct node* next;
} Node;

// 创建新节点
Node* createNode(data_t data) {
    // 分配新节点的内存空间
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (!newNode) {
        printf("Memory allocation failed. The program will exit.\n");
        exit(-1);
    }

    // 设置新节点的数据和指针
    newNode->data = data;
    newNode->next = NULL;

    return newNode;
}

// 初始化链表
Node* initList() {
    return NULL;
}

// 头插法
Node* insertAtHead(Node* head, data_t data) {
    // 创建新节点
    Node* newNode = createNode(data);

    // 将新节点插入链表头部
    newNode->next = head;
    head = newNode;

    return head;
}

// 尾插法
Node* insertAtTail(Node* head, data_t data) {
    // 创建新节点
    Node* newNode = createNode(data);

    // 如果链表为空，将新节点作为链表的头节点
    if (head == NULL) {
        return newNode;
    }

    // 找到链表的尾部节点，将新节点插入尾部
    Node* temp = head;
    while (temp->next != NULL) {
        temp = temp->next;
    }
    temp->next = newNode;

    return head;
}

// 指定位置插入
Node* insertAtPos(Node* head, data_t data, int pos) {
    // 检查插入位置是否合法
    if (pos < 0) {
        printf("Invalid position.\n");
        return head;
    }

    // 头部插入
    if (pos == 0) {
        return insertAtHead(head, data);
    }

    // 创建新节点
    Node* newNode = createNode(data);

    // 插入位置不为头部，遍历链表找到插入位置
    Node* temp = head;
    int count = 0;
    while (count < pos - 1 && temp != NULL) {
        temp = temp->next;
        count++;
    }

    // 插入位置超出链表长度，位置无效
    if (temp == NULL) {
        printf("Invalid position.\n");
        return head;
    }

    // 插入新节点
    newNode->next = temp->next;
    temp->next = newNode;

    return head;
}

// 头删法
Node* deleteAtHead(Node* head) {
    // 检查链表是否为空
    if (head == NULL) {
        printf("The list is empty.\n");
        return head;
    }

    // 删除头节点
    Node* temp = head;
    head = head->next;
    free(temp);

    return head;
}

// 尾删法
Node* deleteAtTail(Node* head) {
    // 检查链表是否为空
    if (head == NULL) {
        printf("The list is empty.\n");
        return head;
    }

    // 链表只有一个节点时，直接删除头节点
    if (head->next == NULL) {
        return deleteAtHead(head);
    }

    // 找到尾节点的前一个节点
    Node* temp = head;
    while (temp->next->next != NULL) {
        temp = temp->next;
    }

    // 删除尾节点
    Node* tail = temp->next;
    temp->next = NULL;
    free(tail);

    return head;
}

// 指定位置删除
Node* deleteAtPos(Node* head, int pos) {
    // 检查删除位置是否合法
    if (pos < 0) {
        printf("Invalid position.\n");
        return head;
    }

    // 头部删除
    if (pos == 0) {
        return deleteAtHead(head);
    }

    // 遍历链表找到删除位置的前一个节点
    Node* temp = head;
    int count = 0;
    while (count < pos - 1 && temp != NULL) {
        temp = temp->next;
        count++;
    }

    // 删除位置超出链表长度，位置无效
    if (temp == NULL || temp->next == NULL) {
        printf("Invalid position.\n");
        return head;
    }

    // 删除节点
    Node* deletedNode = temp->next;
    temp->next = deletedNode->next;
    free(deletedNode);

    return head;
}

// 查找节点
Node* selectNode(Node* head, int pos) {
    // 检查查找位置是否合法
    if (pos < 0) {
        printf("Invalid position.\n");
        return NULL;
    }

    // 遍历链表找到查找位置的节点
    Node* temp = head;
    int count = 0;
    while (count < pos && temp != NULL) {
        temp = temp->next;
        count++;
    }

    // 查找位置超出链表长度，位置无效
    if (temp == NULL) {
        printf("Invalid position.\n");
        return NULL;
    }

    return temp;
}

// 更新节点
void updateNode(Node* node, data_t newData) {
    if (node != NULL) {
        node->data = newData;
    }
    else {
        printf("Node not found.\n");
    }
}

// 打印链表
void displayList(Node* head) {
    Node* temp = head;
    while (temp != NULL) {
        printf("%d -> ", temp->data);
        temp = temp->next;
    }
    printf("NULL\n");
}

// 清空链表
void clearList(Node** head) {
    Node* temp = *head;
    Node* nextNode;
    while (temp != NULL) {
        nextNode = temp->next;
        free(temp);
        temp = nextNode;
    }
    *head = NULL;
}

// 释放模块
void destroyList(Node** head) {
    clearList(head);
}

int main() {
    Node* head = initList();

    // 测试插入操作
    head = insertAtHead(head, 3);
    head = insertAtTail(head, 5);
    head = insertAtPos(head, 7, 1);
    displayList(head);

    // 测试删除操作
    head = deleteAtHead(head);
    head = deleteAtTail(head);
    head = deleteAtPos(head, 0);
    displayList(head);

    // 测试查找和更新操作
    Node* node = selectNode(head, 0);
    if (node != NULL) {
        printf("Found Node with data = %d\n", node->data);
        updateNode(node, 10);
        printf("Updated Node data: %d\n", node->data);
    }
    else {
        printf("Node not found!\n");
    }

    // 清空链表
    clearList(&head);
    displayList(head);

    // 释放链表内存
    destroyList(&head);
    if (head == NULL) {
        printf("List destroyed.\n");
    }

    return 0;
}

2）单向--不带头--循环链表

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

typedef int data_t;

typedef struct node {
    data_t data;
    struct node* next;
} Node;

// 创建新节点
Node* createNode(data_t data) {
    // 分配新节点的内存空间
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (!newNode) {
        printf("Memory allocation failed. The program will exit.\n");
        exit(-1);
    }

    // 设置新节点的数据和指针
    newNode->data = data;
    newNode->next = NULL;

    return newNode;
}

// 初始化链表
Node* initList() {
    return NULL;
}

// 头插法
Node* insertAtHead(Node* head, data_t data) {
    // 创建新节点
    Node* newNode = createNode(data);

    // 如果链表为空，将新节点作为链表的头节点
    if (head == NULL) {
        newNode->next = newNode;
        return newNode;
    }

    // 找到链表的尾节点
    Node* tail = head;
    while (tail->next != head) {
        tail = tail->next;
    }

    // 将新节点插入链表头部
    newNode->next = head;
    tail->next = newNode;

    return newNode;
}

// 尾插法
Node* insertAtTail(Node* head, data_t data) {
    // 创建新节点
    Node* newNode = createNode(data);

    // 如果链表为空，将新节点作为链表的头节点
    if (head == NULL) {
        newNode->next = newNode;
        return newNode;
    }

    // 找到链表的尾节点
    Node* tail = head;
    while (tail->next != head) {
        tail = tail->next;
    }

    // 将新节点插入链表尾部
    tail->next = newNode;
    newNode->next = head;

    return head;
}

// 指定位置插入
Node* insertAtPos(Node* head, data_t data, int pos) {
    // 检查插入位置是否合法
    if (pos < 0) {
        printf("Invalid position.\n");
        return head;
    }

    // 头部插入
    if (pos == 0) {
        return insertAtHead(head, data);
    }

    // 创建新节点
    Node* newNode = createNode(data);

    // 插入位置不为头部，遍历链表找到插入位置的前一个节点
    Node* temp = head;
    int count = 0;
    while (count < pos - 1 && temp->next != head) {
        temp = temp->next;
        count++;
    }

    // 插入位置超出链表长度，位置无效
    if (temp->next == head && count < pos - 1) {
        printf("Invalid position.\n");
        return head;
    }

    // 插入新节点
    newNode->next = temp->next;
    temp->next = newNode;

    return head;
}

// 头删法
Node* deleteAtHead(Node* head) {
    // 检查链表是否为空
    if (head == NULL) {
        printf("The list is empty.\n");
        return head;
    }

    // 如果链表只有一个节点，删除后返回NULL
    if (head->next == head) {
        free(head);
        return NULL;
    }

    // 找到链表的尾节点
    Node* tail = head;
    while (tail->next != head) {
        tail = tail->next;
    }

    // 删除头节点
    Node* temp = head;
    head = head->next;
    tail->next = head;
    free(temp);

    return head;
}

// 尾删法
Node* deleteAtTail(Node* head) {
    // 检查链表是否为空
    if (head == NULL) {
        printf("The list is empty.\n");
        return head;
    }

    // 如果链表只有一个节点，删除后返回NULL
    if (head->next == head) {
        free(head);
        return NULL;
    }

    // 找到链表的尾节点和尾节点的前一个节点
    Node* tail = head;
    Node* prev = NULL;
    while (tail->next != head) {
        prev = tail;
        tail = tail->next;
    }

    // 删除尾节点
    prev->next = head;
    free(tail);

    return head;
}

// 指定位置删除
Node* deleteAtPos(Node* head, int pos) {
    // 检查删除位置是否合法
    if (pos < 0) {
        printf("Invalid position.\n");
        return head;
    }

    // 头部删除
    if (pos == 0) {
        return deleteAtHead(head);
    }

    // 遍历链表找到删除位置的前一个节点
    Node* temp = head;
    int count = 0;
    while (count < pos - 1 && temp->next != head) {
        temp = temp->next;
        count++;
    }

    // 删除位置超出链表长度，位置无效
    if (temp->next == head && count < pos - 1) {
        printf("Invalid position.\n");
        return head;
    }

    // 删除节点
    Node* deletedNode = temp->next;
    temp->next = deletedNode->next;
    free(deletedNode);

    return head;
}

// 查找节点
Node* selectNode(Node* head, int pos) {
    // 检查查找位置是否合法
    if (pos < 0) {
        printf("Invalid position.\n");
        return NULL;
    }

    // 遍历链表找到查找位置的节点
    Node* temp = head;
    int count = 0;
    while (count < pos && temp->next != head) {
        temp = temp->next;
        count++;
    }

    // 查找位置超出链表长度，位置无效
    if (temp->next == head && count < pos) {
        printf("Invalid position.\n");
        return NULL;
    }

    return temp;
}

// 更新节点
void updateNode(Node* node, data_t newData) {
    if (node != NULL) {
        node->data = newData;
    }
    else {
        printf("Node not found.\n");
    }
}

// 打印链表
void displayList(Node* head) {
    if (head == NULL) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }

    Node* temp = head;
    do {
        printf("%d -> ", temp->data);
        temp = temp->next;
    } while (temp != head);
    printf("HEAD\n");
}

// 清空链表
void clearList(Node** head) {
    if (*head == NULL) {
        return;
    }

    Node* temp = *head;
    Node* nextNode = NULL;
    do {
        nextNode = temp->next;
        free(temp);
        temp = nextNode;
    } while (temp != *head);

    *head = NULL;
}

// 释放链表内存
void destroyList(Node** head) {
    clearList(head);
}

int main() {
    // 初始化链表
    Node* head = initList();

    // 插入操作
    head = insertAtHead(head, 3);
    head = insertAtTail(head, 5);
    head = insertAtPos(head, 7, 1);
    displayList(head);

    // 删除操作
    head = deleteAtHead(head);
    head = deleteAtTail(head);
    head = deleteAtPos(head, 0);
    displayList(head);
    head = insertAtHead(head, 3);
    head = insertAtTail(head, 5);
    // 查找和更新操作
    Node* node = selectNode(head, 0);
    if (node != NULL) {
        printf("Found Node with data = %d\n", node->data);
        updateNode(node, 10);
        printf("Updated Node data: %d\n", node->data);
    }
    else {
        printf("Node not found!\n");
    }

    // 清空链表
    clearList(&head);
    displayList(head);

    // 释放链表内存
    destroyList(&head);
    if (head == NULL) {
        printf("List destroyed.\n");
    }

    return 0;
}

3）单向--带头--不循环链表

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

typedef int data_t;

typedef struct node {
    data_t data;
    struct node* next;
} Node;

// 创建新节点
Node* createNode(data_t data) {
    // 分配新节点的内存空间
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (!newNode) {
        printf("Memory allocation failed. The program will exit.\n");
        exit(-1);
    }

    // 设置新节点的数据和指针
    newNode->data = data;
    newNode->next = NULL;

    return newNode;
}

// 初始化链表
Node* initList() {
    // 创建头节点，并将其数据域设为0
    Node* head = createNode(0);
    head->next = NULL;

    return head;
}

// 头插法
void insertAtHead(Node* head, data_t data) {
    // 创建新节点
    Node* newNode = createNode(data);

    // 将新节点插入链表头部
    newNode->next = head->next;
    head->next = newNode;
}

// 尾插法
void insertAtTail(Node* head, data_t data) {
    // 创建新节点
    Node* newNode = createNode(data);

    // 找到链表的尾节点
    Node* tail = head;
    while (tail->next != NULL) {
        tail = tail->next;
    }

    // 将新节点插入链表尾部
    tail->next = newNode;
}

// 指定位置插入
void insertAtPos(Node* head, data_t data, int pos) {
    // 检查插入位置是否合法
    if (pos < 0) {
        printf("Invalid position.\n");
        return;
    }

    // 创建新节点
    Node* newNode = createNode(data);

    // 插入位置不为头部，遍历链表找到插入位置的前一个节点
    Node* temp = head;
    int count = 0;
    while (count < pos && temp->next != NULL) {
        temp = temp->next;
        count++;
    }

    // 插入新节点
    newNode->next = temp->next;
    temp->next = newNode;
}

// 头删法
void deleteAtHead(Node* head) {
    // 检查链表是否为空
    if (head->next == NULL) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }

    // 删除头节点
    Node* temp = head->next;
    head->next = temp->next;
    free(temp);
}

// 尾删法
void deleteAtTail(Node* head) {
    // 检查链表是否为空
    if (head->next == NULL) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }

    // 找到链表的尾节点和尾节点的前一个节点
    Node* prev = head;
    Node* tail = head->next;
    while (tail->next != NULL) {
        prev = tail;
        tail = tail->next;
    }

    // 删除尾节点
    prev->next = NULL;
    free(tail);
}

// 指定位置删除
void deleteAtPos(Node* head, int pos) {
    // 检查删除位置是否合法
    if (pos < 0) {
        printf("Invalid position.\n");
        return;
    }

    // 遍历链表找到删除位置的前一个节点
    Node* temp = head;
    int count = 0;
    while (count < pos && temp->next != NULL) {
        temp = temp->next;
        count++;
    }

    // 删除位置超出链表长度，位置无效
    if (temp->next == NULL) {
        printf("Invalid position.\n");
        return;
    }

    // 删除节点
    Node* deletedNode = temp->next;
    temp->next = deletedNode->next;
    free(deletedNode);
}

// 查找节点
Node* selectNode(Node* head, int pos) {
    // 检查查找位置是否合法
    if (pos < 0) {
        printf("Invalid position.\n");
        return NULL;
    }

    // 遍历链表找到查找位置的节点
    Node* temp = head->next;
    int count = 0;
    while (count < pos && temp != NULL) {
        temp = temp->next;
        count++;
    }

    // 查找位置超出链表长度，位置无效
    if (temp == NULL) {
        printf("Invalid position.\n");
        return NULL;
    }

    return temp;
}

// 更新节点
void updateNode(Node* node, data_t newData) {
    if (node != NULL) {
        node->data = newData;
    }
    else {
        printf("Node not found.\n");
    }
}

// 打印链表
void displayList(Node* head) {
    Node* temp = head->next;
    while (temp != NULL) {
        printf("%d -> ", temp->data);
        temp = temp->next;
    }
    printf("NULL\n");
}

// 清空链表
void clearList(Node* head) {
    Node* temp = head->next;
    while (temp != NULL) {
        Node* nextNode = temp->next;
        free(temp);
        temp = nextNode;
    }
    head->next = NULL;
}

// 释放链表内存
void destroyList(Node* head) {
    clearList(head);
    free(head);
}

int main() {
    // 初始化链表
    Node* head = initList();

    // 插入操作
    insertAtHead(head, 3);
    insertAtTail(head, 5);
    insertAtPos(head, 7, 1);
    displayList(head);

    // 删除操作
    deleteAtHead(head);
    deleteAtTail(head);
    deleteAtPos(head, 0);
    displayList(head);

    // 查找和更新操作
    Node* node = selectNode(head, 0);
    if (node != NULL) {
        printf("Found Node with data = %d\n", node->data);
        updateNode(node, 10);
        printf("Updated Node data: %d\n", node->data);
    }
    else {
        printf("Node not found!\n");
    }

    // 清空链表
    clearList(head);
    displayList(head);

    // 释放链表内存
    destroyList(head);
    printf("List destroyed.\n");

    return 0;
}

4）单向--带头--循环链表

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

typedef int data_t;

typedef struct node {
    data_t data;
    struct node* next;
} Node;

// 创建新节点
Node* createNode(data_t data) {
    // 分配新节点的内存空间
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (!newNode) {
        printf("Memory allocation failed. The program will exit.\n");
        exit(-1);
    }

    // 设置新节点的数据和指针
    newNode->data = data;
    newNode->next = NULL;

    return newNode;
}

// 初始化链表
Node* initList() {
    // 创建头节点，并将其指针指向自身
    Node* head = createNode(0);
    head->next = head;

    return head;
}

// 头插法
void insertAtHead(Node* head, data_t data) {
    // 创建新节点
    Node* newNode = createNode(data);

    // 插入新节点
    newNode->next = head->next;
    head->next = newNode;
}

// 尾插法
void insertAtTail(Node* head, data_t data) {
    // 创建新节点
    Node* newNode = createNode(data);

    // 找到链表的尾节点
    Node* tail = head;
    while (tail->next != head) {
        tail = tail->next;
    }

    // 插入新节点
    newNode->next = head;
    tail->next = newNode;
}

// 指定位置插入
void insertAtPos(Node* head, data_t data, int pos) {
    // 检查插入位置是否合法
    if (pos < 0) {
        printf("Invalid position.\n");
        return;
    }

    // 创建新节点
    Node* newNode = createNode(data);

    // 插入位置不为头部，遍历链表找到插入位置的前一个节点
    Node* temp = head;
    int count = 0;
    while (count < pos && temp->next != head) {
        temp = temp->next;
        count++;
    }

    // 插入新节点
    newNode->next = temp->next;
    temp->next = newNode;
}

// 头删法
void deleteAtHead(Node* head) {
    // 检查链表是否为空
    if (head->next == head) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }

    // 删除头节点
    Node* temp = head->next;
    head->next = temp->next;
    free(temp);
}

// 尾删法
void deleteAtTail(Node* head) {
    // 检查链表是否为空
    if (head->next == head) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }

    // 找到链表的尾节点和尾节点的前一个节点
    Node* prev = head;
    Node* tail = head->next;
    while (tail->next != head) {
        prev = tail;
        tail = tail->next;
    }

    // 删除尾节点
    prev->next = head;
    free(tail);
}

// 指定位置删除
void deleteAtPos(Node* head, int pos) {
    // 检查删除位置是否合法
    if (pos < 0) {
        printf("Invalid position.\n");
        return;
    }

    // 遍历链表找到删除位置的前一个节点
    Node* temp = head;
    int count = 0;
    while (count < pos && temp->next != head) {
        temp = temp->next;
        count++;
    }

    // 删除位置超出链表长度，位置无效
    if (temp->next == head) {
        printf("Invalid position.\n");
        return;
    }

    // 删除节点
    Node* deletedNode = temp->next;
    temp->next = deletedNode->next;
    free(deletedNode);
}

// 查找节点
Node* selectNode(Node* head, int pos) {
    // 检查查找位置是否合法
    if (pos < 0) {
        printf("Invalid position.\n");
        return NULL;
    }

    // 遍历链表找到查找位置的节点
    Node* temp = head->next;
    int count = 0;
    while (count < pos && temp != head) {
        temp = temp->next;
        count++;
    }

    // 查找位置超出链表长度，位置无效
    if (temp == head) {
        printf("Invalid position.\n");
        return NULL;
    }

    return temp;
}

// 更新节点
void updateNode(Node* node, data_t newData) {
    if (node != NULL) {
        node->data = newData;
    }
    else {
        printf("Node not found.\n");
    }
}

// 打印链表
void displayList(Node* head) {
    Node* temp = head->next;
    while (temp != head) {
        printf("%d -> ", temp->data);
        temp = temp->next;
    }
    printf("HEAD\n");
}

// 清空链表
void clearList(Node* head) {
    Node* temp = head->next;
    while (temp != head) {
        Node* nextNode = temp->next;
        free(temp);
        temp = nextNode;
    }
    head->next = head;
}

// 释放链表内存
void destroyList(Node* head) {
    clearList(head);
    free(head);
}

int main() {
    // 初始化链表
    Node* head = initList();

    // 插入操作
    insertAtHead(head, 3);
    insertAtTail(head, 5);
    insertAtPos(head, 7, 1);
    displayList(head);

    // 删除操作
    deleteAtHead(head);
    deleteAtTail(head);
    deleteAtPos(head, 0);
    displayList(head);

    // 查找和更新操作
    Node* node = selectNode(head, 0);
    if (node != NULL) {
        printf("Found Node with data = %d\n", node->data);
        updateNode(node, 10);
        printf("Updated Node data: %d\n", node->data);
    }
    else {
        printf("Node not found!\n");
    }

    // 清空链表
    clearList(head);
    displayList(head);

    // 释放链表内存
    destroyList(head);
    printf("List destroyed.\n");

    return 0;
}

5）双向--不带头--不循环链表

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

typedef int data_t;

typedef struct node {
    data_t data;
    struct node* prev;
    struct node* next;
} Node;

// 创建新节点，分配内存，并设置节点的数据和指针
Node* createNode(data_t data) {
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (!newNode) {
        printf("Memory allocation failed. The program will exit.\n");
        exit(-1);
    }
    newNode->data = data;
    newNode->prev = NULL;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

// 初始化链表，返回NULL，因为开始时链表是空的
Node* initList() {
    return NULL;
}

// 在链表的开头插入新节点
void insertAtHead(Node** head, data_t data) {
    Node* newNode = createNode(data);
    if (*head != NULL) {
        (*head)->prev = newNode;
    }
    newNode->next = *head;
    *head = newNode;
}

// 在链表的末尾插入新节点
void insertAtTail(Node** head, data_t data) {
    Node* newNode = createNode(data);
    if (*head == NULL) {
        *head = newNode;
        return;
    }
    Node* temp = *head;
    while (temp->next != NULL) {
        temp = temp->next;
    }
    temp->next = newNode;
    newNode->prev = temp;
}

// 在链表的指定位置插入新节点
void insertAtPos(Node** head, data_t data, int pos) {
    if (pos == 0) {
        insertAtHead(head, data);
        return;
    }
    Node* newNode = createNode(data);
    Node* temp = *head;
    for (int i = 0; i < pos - 1; i++) {
        if (temp == NULL) {
            printf("Invalid position.\n");
            free(newNode);
            return;
        }
        temp = temp->next;
    }
    newNode->next = temp->next;
    newNode->prev = temp;
    if (temp->next != NULL) {
        temp->next->prev = newNode;
    }
    temp->next = newNode;
}

// 删除链表的头节点
void deleteAtHead(Node** head) {
    if (*head == NULL) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }
    Node* temp = *head;
    *head = (*head)->next;
    if (*head != NULL) {
        (*head)->prev = NULL;
    }
    free(temp);
}

// 删除链表的尾节点
void deleteAtTail(Node** head) {
    if (*head == NULL) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }
    Node* temp = *head;
    while (temp->next != NULL) {
        temp = temp->next;
    }
    if (temp->prev != NULL) {
        temp->prev->next = NULL;
    }
    else {
        *head = NULL;
    }
    free(temp);
}

// 删除链表的指定位置的节点
void deleteAtPos(Node** head, int pos) {
    if (*head == NULL) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }
    if (pos == 0) {
        deleteAtHead(head);
        return;
    }
    Node* temp = *head;
    for (int i = 0; i < pos; i++) {
        if (temp == NULL) {
            printf("Invalid position.\n");
            return;
        }
        temp = temp->next;
    }
    temp->prev->next = temp->next;
    if (temp->next != NULL) {
        temp->next->prev = temp->prev;
    }
    free(temp);
}

// 查找链表的指定位置的节点
Node* selectNode(Node* head, int pos) {
    Node* temp = head;
    for (int i = 0; i < pos; i++) {
        if (temp == NULL) {
            printf("Invalid position.\n");
            return NULL;
        }
        temp = temp->next;
    }
    return temp;
}

// 更新节点的数据
void updateNode(Node* node, data_t newData) {
    if (node != NULL) {
        node->data = newData;
    }
    else {
        printf("Node not found.\n");
    }
}

// 打印链表的数据
void displayList(Node* head) {
    Node* temp = head;
    while (temp != NULL) {
        printf("%d -> ", temp->data);
        temp = temp->next;
    }
    printf("NULL\n");
}

// 清空链表，删除除头节点外的所有节点
void clearList(Node** head) {
    Node* temp = *head;
    while (temp != NULL) {
        Node* next = temp->next;
        free(temp);
        temp = next;
    }
    *head = NULL;
}

// 释放链表的内存，包括头节点
void destroyList(Node** head) {
    clearList(head);
}

int main() {
    Node* head = initList();
    insertAtHead(&head, 3);
    insertAtTail(&head, 5);
    insertAtPos(&head, 7, 1);
    displayList(head);
    deleteAtHead(&head);
    deleteAtTail(&head);
    deleteAtPos(&head, 0);
    displayList(head);
    Node* node = selectNode(head, 0);
    if (node != NULL) {
        printf("Found Node with data = %d\n", node->data);
        updateNode(node, 10);
        printf("Updated Node data: %d\n", node->data);
    }
    else {
        printf("Node not found!\n");
    }
    clearList(&head);
    displayList(head);
    destroyList(&head);
    printf("List destroyed.\n");
    return 0;
}

6）双向--不带头--循环链表

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

typedef int data_t;

typedef struct node {
    data_t data;
    struct node* prev;
    struct node* next;
} Node;

// 创建新节点，分配内存，并设置节点的数据和指针
Node* createNode(data_t data) {
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (!newNode) {
        printf("Memory allocation failed. The program will exit.\n");
        exit(-1);
    }
    newNode->data = data;
    newNode->prev = newNode; // 链表中的最后一个节点指向自己
    newNode->next = newNode; // 链表中的第一个节点指向自己
    return newNode;
}

// 初始化链表，返回一个新节点，节点的数据为0
Node* initList() {
    return createNode(0);
}

// 在链表的开头插入新节点
void insertAtHead(Node* head, data_t data) {
    Node* newNode = createNode(data);
    newNode->next = head->next;
    newNode->prev = head;
    head->next->prev = newNode;
    head->next = newNode;
}

// 在链表的末尾插入新节点
void insertAtTail(Node* head, data_t data) {
    Node* newNode = createNode(data);
    newNode->next = head;
    newNode->prev = head->prev;
    head->prev->next = newNode;
    head->prev = newNode;
}

// 在链表的指定位置插入新节点
void insertAtPos(Node* head, data_t data, int pos) {
    Node* temp = head;
    for (int i = 0; i < pos; i++) {
        temp = temp->next;
        if (temp == head) {
            printf("Invalid position.\n");
            return;
        }
    }
    Node* newNode = createNode(data);
    newNode->next = temp->next;
    newNode->prev = temp;
    temp->next->prev = newNode;
    temp->next = newNode;
}

// 删除链表的头节点
void deleteAtHead(Node* head) {
    if (head->next == head) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }
    Node* temp = head->next;
    temp->next->prev = head;
    head->next = temp->next;
    free(temp);
}

// 删除链表的尾节点
void deleteAtTail(Node* head) {
    if (head->next == head) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }
    Node* temp = head->prev;
    temp->prev->next = head;
    head->prev = temp->prev;
    free(temp);
}

// 删除链表的指定位置的节点
void deleteAtPos(Node* head, int pos) {
    Node* temp = head;
    for (int i = 0; i < pos; i++) {
        temp = temp->next;
        if (temp == head) {
            printf("Invalid position.\n");
            return;
        }
    }
    temp = temp->next;
    if (temp == head) {
        printf("Invalid position.\n");
        return;
    }
    temp->prev->next = temp->next;
    temp->next->prev = temp->prev;
    free(temp);
}

// 查找链表的指定位置的节点
Node* selectNode(Node* head, int pos) {
    Node* temp = head;
    for (int i = 0; i < pos; i++) {
        temp = temp->next;
        if (temp == head) {
            printf("Invalid position.\n");
            return NULL;
        }
    }
    return temp->next;
}

// 更新节点的数据
void updateNode(Node* node, data_t newData) {
    if (node != NULL) {
        node->data = newData;
    }
    else {
        printf("Node not found.\n");
    }
}

// 打印链表的所有节点
void displayList(Node* head) {
    Node* temp = head->next;
    while (temp != head) {
        printf("%d -> ", temp->data);
        temp = temp->next;
    }
    printf("HEAD\n");
}

// 清空链表，删除所有节点
void clearList(Node* head) {
    Node* temp = head->next;
    while (temp != head) {
        Node* next = temp->next;
        free(temp);
        temp = next;
    }
    head->prev = head;
    head->next = head;
}

// 释放链表的内存
void destroyList(Node** headRef) {
    clearList(*headRef);
    free(*headRef);
    *headRef = NULL;
}

// 主函数，测试链表的功能
int main() {
    Node* head = initList();
    insertAtHead(head, 1);
    insertAtTail(head, 2);
    insertAtPos(head, 3, 1);
    displayList(head);
    deleteAtHead(head);
    deleteAtTail(head);
    deleteAtPos(head, 0);
    displayList(head);
    Node* node = selectNode(head, 0);
    if (node != NULL) {
        printf("Found node with data = %d\n", node->data);
        updateNode(node, 10);
        printf("Updated node data = %d\n", node->data);
    }
    else {
        printf("Node not found!\n");
    }
    clearList(head);
    displayList(head);
    destroyList(&head);
    printf("List destroyed.\n");
    return 0;
}

7）双向--带头--不循环链表

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

typedef int data_t;

typedef struct node {
    data_t data;
    struct node* prev;
    struct node* next;
} Node;

// 创建新节点，分配内存，并设置节点的数据和指针
Node* createNode(data_t data) {
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (!newNode) {
        printf("Memory allocation failed. The program will exit.\n");
        exit(-1);
    }
    newNode->data = data;
    newNode->prev = NULL;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

// 初始化链表，返回一个新节点，作为头节点
Node* initList() {
    return createNode(0);
}

// 在链表的开头插入新节点
void insertAtHead(Node* head, data_t data) {
    Node* newNode = createNode(data);
    newNode->next = head->next;
    newNode->prev = head;
    if (head->next != NULL) {
        head->next->prev = newNode;
    }
    head->next = newNode;
}

// 在链表的末尾插入新节点
void insertAtTail(Node* head, data_t data) {
    Node* newNode = createNode(data);
    Node* temp = head;
    while (temp->next != NULL) {
        temp = temp->next;
    }
    newNode->prev = temp;
    temp->next = newNode;
}

// 在链表的指定位置插入新节点
void insertAtPos(Node* head, data_t data, int pos) {
    Node* temp = head;
    for (int i = 0; i < pos; i++) {
        if (temp->next == NULL) {
            printf("Invalid position.\n");
            return;
        }
        temp = temp->next;
    }
    Node* newNode = createNode(data);
    newNode->next = temp->next;
    newNode->prev = temp;
    if (temp->next != NULL) {
        temp->next->prev = newNode;
    }
    temp->next = newNode;
}

// 删除链表的头节点
void deleteAtHead(Node* head) {
    if (head->next == NULL) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }
    Node* temp = head->next;
    head->next = temp->next;
    if (temp->next != NULL) {
        temp->next->prev = head;
    }
    free(temp);
}

// 删除链表的尾节点
void deleteAtTail(Node* head) {
    if (head->next == NULL) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }
    Node* temp = head;
    while (temp->next != NULL) {
        temp = temp->next;
    }
    temp->prev->next = NULL;
    free(temp);
}

// 删除链表的指定位置的节点
void deleteAtPos(Node* head, int pos) {
    Node* temp = head;
    for (int i = 0; i < pos; i++) {
        if (temp->next == NULL) {
            printf("Invalid position.\n");
            return;
        }
        temp = temp->next;
    }
    if (temp->next == NULL) {
        printf("Invalid position.\n");
        return;
    }
    Node* next = temp->next->next;
    if (next != NULL) {
        next->prev = temp;
    }
    free(temp->next);
    temp->next = next;
}

// 查找链表的指定位置的节点
Node* selectNode(Node* head, int pos) {
    Node* temp = head;
    for (int i = 0; i < pos; i++) {
        if (temp->next == NULL) {
            printf("Invalid position.\n");
            return NULL;
        }
        temp = temp->next;
    }
    return temp->next;
}

// 更新节点的数据
void updateNode(Node* node, data_t newData) {
    if (node != NULL) {
        node->data = newData;
    }
    else {
        printf("Node not found.\n");
    }
}

// 打印链表的所有节点
void displayList(Node* head) {
    Node* temp = head->next;
    while (temp != NULL) {
        printf("%d -> ", temp->data);
        temp = temp->next;
    }
    printf("NULL\n");
}

// 清空链表，删除所有节点
void clearList(Node* head) {
    while (head->next != NULL) {
        deleteAtHead(head);
    }
}

// 释放链表的内存
void destroyList(Node** headRef) {
    clearList(*headRef);
    free(*headRef);
    *headRef = NULL;
}

// 主函数，测试链表的功能
int main() {
    Node* head = initList();
    insertAtHead(head, 1);
    insertAtTail(head, 2);
    insertAtPos(head, 3, 1);
    displayList(head);
    deleteAtHead(head);
    deleteAtTail(head);
    deleteAtPos(head, 0);
    displayList(head);
    Node* node = selectNode(head, 0);
    if (node != NULL) {
        printf("Found node with data = %d\n", node->data);
        updateNode(node, 10);
        printf("Updated node data = %d\n", node->data);
    }
    else {
        printf("Node not found!\n");
    }
    clearList(head);
    displayList(head);
    destroyList(&head);
    printf("List destroyed.\n");
    return 0;
}

8）双向--带头--循环链表

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

typedef int data_t;

typedef struct node {
    data_t data;
    struct node* prev;
    struct node* next;
} Node;

// 创建新节点，分配内存，并设置节点的数据和指针
Node* createNode(data_t data) {
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (!newNode) {
        printf("Memory allocation failed. The program will exit.\n");
        exit(-1);
    }
    newNode->data = data;
    newNode->prev = NULL;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

// 初始化链表，返回一个新节点，作为头节点
Node* initList() {
    Node* head = createNode(0);
    head->next = head;
    head->prev = head;
    return head;
}

// 在链表的开头插入新节点
void insertAtHead(Node* head, data_t data) {
    Node* newNode = createNode(data);
    newNode->next = head->next;
    newNode->prev = head;
    head->next->prev = newNode;
    head->next = newNode;
}

// 在链表的末尾插入新节点
void insertAtTail(Node* head, data_t data) {
    Node* newNode = createNode(data);
    newNode->next = head;
    newNode->prev = head->prev;
    head->prev->next = newNode;
    head->prev = newNode;
}

// 在链表的指定位置插入新节点
void insertAtPos(Node* head, data_t data, int pos) {
    Node* temp = head;
    for (int i = 0; i < pos; i++) {
        if (temp->next == head) {
            printf("Invalid position.\n");
            return;
        }
        temp = temp->next;
    }
    Node* newNode = createNode(data);
    newNode->next = temp->next;
    newNode->prev = temp;
    temp->next->prev = newNode;
    temp->next = newNode;
}

// 删除链表的头节点
void deleteAtHead(Node* head) {
    if (head->next == head) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }
    Node* temp = head->next;
    head->next = temp->next;
    temp->next->prev = head;
    free(temp);
}

// 删除链表的尾节点
void deleteAtTail(Node* head) {
    if (head->next == head) {
        printf("The list is empty.\n");
        return;
    }
    Node* temp = head->prev;
    head->prev = temp->prev;
    temp->prev->next = head;
    free(temp);
}

// 删除链表的指定位置的节点
void deleteAtPos(Node* head, int pos) {
    Node* temp = head;
    for (int i = 0; i < pos; i++) {
        if (temp->next == head) {
            printf("Invalid position.\n");
            return;
        }
        temp = temp->next;
    }
    if (temp->next == head) {
        printf("Invalid position.\n");
        return;
    }
    Node* next = temp->next->next;
    next->prev = temp;
    free(temp->next);
    temp->next = next;
}

// 查找链表的指定位置的节点
Node* selectNode(Node* head, int pos) {
    Node* temp = head;
    for (int i = 0; i < pos; i++) {
        if (temp->next == head) {
            printf("Invalid position.\n");
            return NULL;
        }
        temp = temp->next;
    }
    if (temp->next == head) {
        printf("Invalid position.\n");
        return NULL;
    }
    return temp->next;
}

// 更新节点的数据
void updateNode(Node* node, data_t newData) {
    if (node != NULL) {
        node->data = newData;
    }
    else {
        printf("Node not found.\n");
    }
}

// 打印链表的所有节点
void displayList(Node* head) {
    Node* temp = head->next;
    while (temp != head) {
        printf("%d -> ", temp->data);
        temp = temp->next;
    }
    printf("NULL\n");
}

// 清空链表，删除所有节点
void clearList(Node* head) {
    while (head->next != head) {
        deleteAtHead(head);
    }
}

// 释放链表的内存
void destroyList(Node** headRef) {
    clearList(*headRef);
    free(*headRef);
    *headRef = NULL;
}

// 主函数，测试链表的功能
int main() {
    Node* head = initList();
    insertAtHead(head, 1);
    insertAtTail(head, 2);
    insertAtPos(head, 3, 1);
    displayList(head);
    deleteAtHead(head);
    deleteAtTail(head);
    deleteAtPos(head, 0);
    displayList(head);
    Node* node = selectNode(head, 0);
    if (node != NULL) {
        printf("Found node with data = %d\n", node->data);
        updateNode(node, 10);
        printf("Updated node data = %d\n", node->data);
    }
    else {
        printf("Node not found!\n");
    }
    clearList(head);
    displayList(head);
    destroyList(&head);
    printf("List destroyed.\n");
    return 0;
}

参考资料：

  1. 程杰：《大话数据结构》
  2. 王晓华：《算法的乐趣》
  3. 严蔚敏、吴伟民：《数据结构（C语言版）》
  4. 渡部有隆：《挑战程序设计竞赛2》
  5. 石田保辉：《我的第一本算法书》
数据结构（四） -- C语言版 -- 线性表的链式存储 - 循环链表
青椒*^_^*凤爪爪的博客
03-13 1万+
本文中没有涉及到很多的相关理论知识，也没有做深入的了解，所以，您如果是想要系统的学习、想要多学习关于理论的知识等，那么本文可能并不合适您。 本文中所有设计的代码均通过测试，并且在功能性方面均实现应有的功能。 设计的代码并非全部公开，部分无关紧要代码并没有贴出来。 如果你也对此感兴趣、也想测试源码的话，可以私聊我，非常欢迎一起探讨学习。 由于时间、水平、精力有限，文中难免会出现不准确、甚至错误的地方，也很欢迎大佬看见的话批评指正。 嘻嘻。。。。 。。。。。。。。收！
线性表链式存储结构C语言实现
10-04
线性表 链式存储结构 C语言实现 VC6.0
数据结构之线性表——（二、链式存储结构）[c语言]
海阔天空的博客
11-10 900
数据结构之线性表——（二、链式存储结构） 链式存储结构以及基本运算的实现 背景：由于线性表的存储特点是用物理上的相邻实现逻辑上的相邻，他要求用连续的存储单元顺序存储线性表中的各个元素，所以，对线性表中的元素进行插入、删除时要移动元素，很影响运算的效率。而在链式存储结构中，存储单元的地址可连续，也可不连续，这就意味着这些数据元素可以存放在内存中未被占用的任何位置。它不要求逻辑上相邻的两个数据元素物理...
线性表的链式存储代码--C语言版
02-22
1.C 语言实现的线性表的链式存储功能 2.包含测试用例代码
[源码和文档分享]基于链式存储结构的线性表实现
qq_38474647的博客
04-07 294
1 问题描述 线性表是由n（n≥0）个数据元素（结点）a[0]，a[1]，a[2],…，a[n-1]组成的有限序列。本实验的目的是封装一个基于顺序存储结构的线性表ADT，提供线性表基本的、常用的12中运算和操作。要求中还有关于文件I/O的细节需要实现，使得线性表可以实现内外存交换，便于数据读写。同时，需要实现一个演示系统实现简单的演示，以此作为可用性检查的...
线性链表的c语言实现
weixin_33850015的博客
06-10 180
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedef int Status;typedef int Elemtype;typedef struct LNode{ Elemtype data; struct LNode *next;}*LinkList;Status InitList(LinkList &L){ L...
数据结构-线性表的链式存储--双向链表（初始化，尾插法创建，打印，插入，删除）
qq_62630363的博客
11-19 562
双向链表的相关操作
2. 线性表-链式存储-链表1
08-03
在实际应用中，线性表可以采用两种不同的存储方式：顺序存储和链式存储。本篇主要讨论的是链式存储，特别是链表这一实现方式。 链表是一种动态数据结构，它的特点是元素（也称为节点）在内存中不是连续存放的，而是...
线性表的链式实现-----单链表
07-02
在实际应用中，线性表的实现方式多种多样，其中链式存储是一种常见的实现方法，而单链表是链式存储结构的一种基本形式。 单链表的每个元素称为节点，每个节点包含两部分：数据域和指针域。数据域用于存储元素的值，...
c语言数据结构实验：掌握线性表的链式存储结构 熟练掌握循环链表的存储特征和建立方法，掌握线性表的链式存储结构 下面是源码的txt
10-13
2、已知由单链表表示的线性表中，含有三类字符的数据元素(如:字母、数字和其它字符)，设计算法构造三个以循环链表示的线性表，使每一个表中只含同一类的字符，且利用原表中的结点空间作为这三个表的空间。...
线性链表的实现（c语言）
10-22
能实现线性链表的建立插入删除，移动等功能的完整c语言的代码
线性表链式存储
09-29
线性表的链式存储线性表的链式存储线性表的链式存储线性表的链式存储线性表的链式存储
线性链表(C语言实现)
djcsch2001的专栏
03-06 970
#include#include#define ERROR 0#define OK 1#define EQUAL 1#define OVERFLOW -1#define LIST_INIT_SIZE 100#define LISTINCREMENT 10struct STU{  char name[20];  char stuno[10];  int age;  int score;}st
链表list(链式存储结构实现)_基于链式存储结构的线性表
weixin_39536010的博客
11-24 420
2 基于链式存储结构的线性表实现2.1 问题描述依据最小完备性和常用性相结合的原则，采用单链表作为线性表的物理结构，以函数形式定义12种表操作基本运算。按要求构造一个具有菜单的功能演示系统，演示系统，实现线性表的文件形式保存，且能实现多表管理。2.1.1 线性链表的基本概念线性表是一个具有n(n>=0)个元素的线性关系有限序列。元素的个数为线性表的长度，当n=0时，线性表为空表，用一对空括...
6.0、C语言数据结构——链式存储结构 (1)
m0_52433668的博客
09-17 977
1. 线性表的链式存储结构的特点是用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素，这组存储单元恶意存在内存中未被占用的任意位置；2. 比起顺序存储结构每个数据元素只需要存储一个位置就可以了；现在链式存储结构中，除了要存储数据元素信息外，还要存储他的后继元素的存储地址（指针）；3. 也就是说除了存储其本身的信息外，还需要存储一个指示其直接后继的存储位置的信息；1. 我们把存储数据元素信息的域称为数据域，把存储直接后继位置的域称为指针域；指针域中存储的信息称为指针或链；
C语言数据结构的链表存储
清梦的博客
03-16 678
链表的各种基本操作
数据结构学习笔记-栈的链式存储（C语言实现）
Daydream Mr.的博客
02-26 730
栈是一个特殊的线性表，后进先出，既然是线性表，就会分为顺序存储和链式存储，下面就是栈的链式存储部分，也称作链栈。单链表是有头指针头节点的，通常链栈的栈顶就相当于头指针，因为初始化的链栈是空的，即top=NULL，因为栈顶的存在，单链表的头节点就没什么意义了，也就不需要了。对于链栈来说，几乎不存在栈满的情况，除非电脑内存满了。链栈的操作和单链表的操作非常相似，只是插入、删除、获取区别较大，实现代码如...
链式存储【C语言单链表】
qq_53772930的博客
04-30 3051
手撕单链表，从单链表结构到单链表细节
数据结构线性表的链式存储（纯代码）
qq_43572325的博客
06-16 462
数据结构线性表的链式存储（纯代码） #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #define ERROR 0 #define OK 1 #define TRUE 1 #define FALSE 0 typedef int datatype;//数据类型 typedef int status;//状态码 typedef struct Node...
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