细讲链表(看完会有所收获)

最新推荐文章于 2025-11-24 20:34:07 发布

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#链表 #数据结构

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本文详细介绍了链表的概念，包括数据域和指针域，以及链表与数组的区别。涵盖了动态链表、静态链表、带头链表和不同类型的链表。此外，还展示了如何在C语言中实现链表的基本操作，如创建、遍历、插入和删除节点。

1.链表和函数指针

1.1链表的相关概念

链表是一种常用的数据结构，它通过指针将一些数据节点，连接成一个数据链，相对于数组，链表具有更好的动态性（非顺序存储）
数据域用来存储数据，指针域用于建立与下一个结点的联系

1.1.1data域和指针域

1.2为什么要学习链表

链表和数组的区别

数组：一次性分配一块连续的存储区域

优点：随机访问元素效率高
缺点：需要分配一块连续的存储区域（很大区域，有可能分配失败）；删除和插入某个元素效率低

链表：现实生活的灯笼

优点：不需要一块连续的存储区域，删除和插入某个元素效率高
缺点：随机访问元素效率低

1.3分类

1.3.1动态链表和静态链表

静态链表：所有结点都是在程序中定义的，不是临时开辟的，也不能用完后释放。
动态链表：指在程序执行过程中从无到有建立一个个链表，即一个一个地开辟结点和输入各结点数据，并建立起前后相连的关系

1.3.2带头链表和不带头链表

1.3.3单向链表、双向链表、循环链表等

1.4基本操作

静态链表

//静态链表
#include<stdio.h>
typedef struct Node
{
	int data;//数据域
	char name[10];
	struct Node* next;//指针域
}Node;
int main()
{
	//初始化三个结构体变量
	Node s1 = { 1,"mike", NULL };
	Node s2 = { 2,"lisa",NULL };
	Node s3 = { 3,"cater",NULL };

	s1.next = &s2;//s1的next指针指向s2
	s2.next = &s3;
	s3.next = NULL;//尾结点

	Node* p = &s1;

	while (p != NULL)
	{
		printf("data=%d,name=%s\n", p->data, p->name);

		//结点往后移动一位
		p = p->next;
	}
	printf("\n");
	return 0;
}

动态链表

建立带有头结点的单向链表：编写函数SListCreat,建立带有头结点的单向链表，循环创建结点，结点数据域中的数值从键盘输入，以-1作为输入结束标志。链表的头结点地址由函数值返回。
顺序访问链表中各个结点的数据域：编写函数SListPrint,顺序输出单向链表各项数据域中的内容。
在单向链表中插入结点：编写函数SListNodeInsert,功能：在值为x的结点前，插入值为y的结点；若值为x的结点不存在，则插在表尾。
删除单向链表中的结点：编写函数SListNodeDel,删除值为x的结点。
清空链表。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct Node
{
	int id;
	struct Node* next;
}Node;
//创建头结点
//链表的头结点由函数值返回
Node* SListCreat()
{
	Node* head = NULL;

	//头结点作为标志，不存储有效数据
	head = (Node*)malloc(sizeof(Node));
	//给head的成员变量赋值
	head->id = -1;
	head->next = NULL;

	Node* pCur = head;
	Node* pNew = NULL;

	int data;
	while (1)
	{
		printf("请输入数据：");
		scanf_s("%d", &data);
		if (data == -1)
		{
			break;
		}
		pNew = (Node*)malloc(sizeof(Node));//新结点动态分配空间
		if (pNew == NULL)
		{
			continue;
		}
		//给pNew成员变量赋值
		pNew->id = data;
		pNew->next = NULL;

        //链表建立关系
		 
		//当前结点的next指向pNew
		pCur->next = pNew;

		//pNew下一个结点指向NULL
		pNew->next = NULL;

		//把pCur移动到pNew,pCur指向pNew
		pCur = pNew;
	}
	return head;
}

//链表的遍历
int SListPrint(Node* head)
{
	if (head == NULL)
	{
		return -1;
	}
	//取出第一个有效结点(头结点的next）
	Node* pCur = head->next;
	printf("head-> ");
	while (pCur != NULL)
	{
		printf("%d-> ", pCur->id);

		//当前结点往下移动一位，pCur指向下一个
		pCur = pCur->next;
	}
	printf("NULL\n");
	return 0;
}
//在值为x的结点前，插入值为y的结点；若值为x的结点不存在，则插在表尾
int SListNodeInsert(Node* head, int x, int y)
{
	if (head == NULL)
	{
		return -1;
	}
	Node* pPre = head;
	Node* pCur = head->next;
	while (pCur != NULL)
	{
		if (pCur->id == x)
		{
			break;
		}

		//pPre指向pCur位置
		pPre = pCur;
		pCur = pCur->next;//pCur指向下一个结点

	}
	//2种情况
	//1.找到匹配的结点，pCur为匹配结点，pPre为pCur上一个结点
	//2.没有找到匹配结点，pCur为空节点，pPre为最后一个结点

	//给新结点动态分配空间
	Node* pNew = (Node*)malloc(sizeof(Node));
	if (pNew == NULL)
	{
		return -2;
	}
	//给pNew的成员变量赋值
	pNew->id = y;
	pNew->next = NULL;
	//插入指定位置
	pPre->next = pNew;
	pNew->next = pCur;
	return 0;
}
int SListNodeDel(Node* head, int x)
{
	if (head == NULL)
	{
		return -1;
	}
	Node* pPre = head;
	Node* pCur = head->next;
	int flag = 0;//0没有找，1代表找到了
	while (pCur != NULL)
	{
		if (pCur->id == x)
		{
			pPre->next = pCur->next;//pPre的下一个指向pCur的下一个
			free(pCur);
			pCur = NULL;
			flag = 1;
			break;
		}
		pPre = pCur;
		pCur = pCur->next;
	}
	if (flag == 0)
	{
		printf("没有值为%d的结点", x);
		return -2;
	}
}
int SListNodeDestroy(Node* head)//清空链表，释放所有结点
{
	if (head == NULL)
	{
		return -1;
	}
	Node* tmp = NULL;
	int i = 0;
	while (head != NULL)
	{
		//保存下一个结点
		tmp = head->next;
		free(head);
		head = NULL;

		//head指向tmp
		head = tmp;
		i++;
	}
	printf("i=%d\n", i);
	return 0;
}
int main()
{
	Node* head = NULL;
	head = SListCreat();
	SListPrint(head);

	SListNodeInsert(head, 5, 4);
	printf("在5的前面插入4后\n");
	SListPrint(head);

	SListNodeDel(head, 5);
	printf("删除5结点之后\n");
	SListPrint(head);

	SListNodeDestroy(head);
	head = NULL;
	printf("\n");
	return 0;
}