数据结构之链表操作

1、基本概念
链式存储结构不需要用地址连续的存储单元来实现，而是通过“链”建立起数据元素之间的顺序关系，因此它不要求两个在逻辑上相邻的数据元素在物理逻辑上也相邻。从而，在插入和删除元素的时候，不需要对原来的数据元素进行移动，只需要改变链表节点之间的指向关系即可，从而提升了运行时效率。

2、主要存储结构
链表的存储结构主要有单链表、循环链表、双向链表、静态链表等几种形式

3、基本实现

#include <string.h>
#include <malloc.h>
#include <stdio.h>

//数据结点类型
typedef struct Node {
    DATA data;// DATA 为自定义类型
    struct Node *next; // 指向下一个节点的指针
} ChainList;

// 将数据添加到链表尾部
ChainList *addEnd(ChainList *head, DATA data) {
    ChainList *node;
    ChainList *h;

    // 分配内存空间，构造出链表节点
    node = (ChainList *) malloc(sizeof(ChainList));
    // 构造失败，返回空
    if (!node)
        return NULL;
    node->data = data;
    node->next = NULL;
// 错误的写法，虽然当前传入的是构造的空链表，但不能直接返回构造的节点
//    if(head == NULL)
//        return node ;
    // 如果链表为空，即插入为头节点
    if (head == NULL) {
        head = node;
        return head;
    }

    // 循环遍历至最后一个节点
    h = head;
    while (h->next) {
        h = h->next;
    }
    // 建立节点之间的联系
    h->next = node;

    return head;
}

// 添加节点至头部
ChainList *addFirst(ChainList *head, DATA data) {
    // 构造节点
    ChainList *node = (ChainList *) malloc(sizeof(ChainList));
    if (node == NULL) {
        printf("申请内存失败");
        return NULL;
    }
    node->data = data;

    // 插入到头部
    // 如果链表为空
    if (head == NULL) {
        head = node;
        return head;
    }
    // 插入的节点变成了头节点
    node->next = head;
    head = node;

    return head;
}

// 查找指定关键字的节点
ChainList *find(ChainList *head, char *key) {
    ChainList *temp;
    temp = head;
    // 循环遍历链表，与关键字进行比较
    while (temp) {
        if (strcmp(temp->data.key, key) == 0)
            return temp;
        temp = temp->next;
    }
    // 没有匹配，返回空指针
    return NULL;
}

// 在指定关键字之后插入元素
ChainList *insert(ChainList *head, char *key, DATA data) {
    // 构造节点
    ChainList *node = (ChainList *) malloc(sizeof(ChainList));
    if (!node) {
        printf("申请内存失败");
        return NULL;
    }
    node->data = data;

    // 查找要插入节点的位置
    ChainList *node1;
    node1 = find(head, key);
    if (node1) {
        node->next = node1->next;
        node1->next = node;
    } else {
        // 没有找到要插入的位置，释放节点
        free(node);
        printf("未找到位置");
    }

    return head;
}

// 删除指定关键字的节点
int delete(ChainList *head, char *key) {
    ChainList *temp, *node;
    temp = node = head;
    while (temp) {
        if (strcmp(temp->data.key, key) == 0) {
            node->next = temp->next;
            free(temp);//释放内存
            return 1;
        } else {
            // node 指向当前结点，temp 指向下一个节点
            node = temp;
            temp = temp->next;
        }
    }
    // 删除失败
    return 0;
}

// 返回链表的长度
int length(ChainList *head) {
    ChainList *temp;
    int count = 0;
    temp = head;
    while (temp) {
        count++;
        temp = temp->next;
    }
    return count;
}