单链表的基本操作

单链表是一种链式存取的数据结构,用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。链表中的数据是以结点来表示的,每个结点的构成:元素(数据元素的映象) + 指针(指示后继元素存储位置),元素就是存储数据的存储单元,指针就是连接每个结点的地址数据。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
using namespace std;
typedef struct node{
    int data;
    node*Next;
}Node,*PNode;

PNode creatlist()//创建链表
{
    PNode Start=(PNode)malloc(sizeof(Node));//申请头指针的结点空间
    PNode End=Start;//尾指针一开始指向头指针
    printf("请输入数字个数:\n");
    int n;
    scanf("%d",&n);
    printf("请输入数字:\n");
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        int x;
        scanf("%d",&x);
        PNode now=(PNode)malloc(sizeof(Node));//申请新的结点空间
        now->data=x;
        End->Next=now;
        End=now;
    }
    End->Next=NULL;
    return Start;
}

void output(PNode Start)//将链表打印出来
{
    while(Start->Next!=NULL)
    {
        printf("%d ",Start->Next->data);
        Start=Start->Next;
    }
    printf("\n");
}

int calc(PNode Start)//计算结点个数
{
    int len=0;
    while(Start->Next!=NULL)
    {
        len++;
        Start=Start->Next;
    }
    return len;
}

void Insert(PNode Start)//插入一个结点
{
    int pos,x;
    printf("请输入要插入数字的位置和数字:\n");
    scanf("%d%d",&pos,&x);//在第几个位置插入的数为几
    if(pos<=0||pos>calc(Start)+1)
    {
        printf("ERROR!!!\n");
        return;
    }
    for(int i=1;i<pos;i++)
    {
        Start=Start->Next;//找到位置为pos-1的结点
    }
    PNode now=(PNode)malloc(sizeof(Node));
    now->data=x;
    now->Next=Start->Next;//新结点指向本来位置为pos的结点
    Start->Next=now;//位置为pos-1的结点指向新结点
}

void Delete(PNode Start)//删除一个结点
{
    int pos;
    printf("请输入要删除数字的位置:\n");
    scanf("%d",&pos);//删除第几个位置的数
    if(pos<=0||pos>calc(Start))
    {
        printf("ERROR!!!\n");
        return;
    }
    for(int i=1;i<pos;i++)
    {
        Start=Start->Next;//找到位置为pos-1的结点
    }
    PNode now=Start->Next;//找到位置为pos的结点
    Start->Next=now->Next;//将位置为pos-1的结点改为指向位置为pos+1的结点
}

int main()
{
    printf("********创建一个链表********\n\n\n\n\n");
    PNode Start=creatlist();

    printf("********插入一个数********\n");
    Insert(Start);

    printf("输出链表:\n");
    output(Start);

    printf("********删除一个数********\n");
    Delete(Start);

    printf("输出链表:\n");
    output(Start);

    printf("输出链表长度:\n");
    printf("%d\n",calc(Start));

    printf("输出链表:\n");
    output(Start);

    return  0;
}

### 单链表基本操作详解 #### 结构定义 单链表由一系列节点组成,每个节点包含数据域和指向下一个节点的指针域。典型的结构体定义如下: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct Node { int data; struct Node* next; } LinkList, LNode; #define OK 1 ``` --- #### 创建单链表(头插法) 动态构建带头结点的单链表,便于统一管理。 ```c LinkList* CreateList() { LinkList* head = (LinkList*)malloc(sizeof(LNode)); head->next = NULL; head->data = 0; // 头结点data保存链表长度 return head; } ``` --- #### 遍历操作 从首元结点开始逐个访问并打印数据元素[^1]。 ```c int DisplayList(LinkList* L) { LNode* p = L->next; // 工作指针初始化 while (p != NULL) { printf("%d ", p->data); p = p->next; } printf("\n"); return OK; } ``` --- #### 查找操作 按位置查找第 `i` 个元素的内容或按值查找第一个匹配的位置[^1]。 ##### 按位查找 ```c LNode* GetElem(LinkList* L, int i) { if (i < 1) return NULL; LNode* p = L->next; int j = 1; while (p && j < i) { p = p->next; j++; } return p; // 返回第i个结点的指针 } ``` ##### 按值查找 ```c int LocateElem(LinkList* L, int value) { LNode* p = L->next; int index = 1; while (p) { if (p->data == value) return index; p = p->next; index++; } return -1; // 未找到返回-1 } ``` --- #### 插入操作 在第 `i` 个位置前插入新元素 `value`,需先定位到第 `i-1` 个结点[^7]。 ```c int InsertList(LinkList* L, int i, int value) { if (i < 1) return 0; LNode* prev = L; int j = 0; while (prev && j < i - 1) { prev = prev->next; j++; } if (!prev) return 0; // 越界判断 LNode* newNode = (LNode*)malloc(sizeof(LNode)); newNode->data = value; newNode->next = prev->next; prev->next = newNode; L->data++; // 更新链表长度 return OK; } ``` --- #### 删除操作 删除第 `i` 个位置上的元素,并释放对应内存空间[^2]。 ```c int DeleteList(LinkList* L, int i) { if (i < 1 || i > L->data) return 0; LNode* p = L; int j = 0; while (j < i - 1) { p = p->next; j++; } LNode* toDelete = p->next; if (!toDelete) return 0; p->next = toDelete->next; free(toDelete); L->data--; // 减少链表长度 return OK; } ``` --- #### 逆置操作(就地反转) 通过三指针技术将整个链表方向翻转,时间复杂度 O(n)[^8]。 ```c void ReverseList(LinkList* L) { LNode* pre = NULL; LNode* cur = L->next; LNode* next; while (cur) { next = cur->next; // 记录下一节点 cur->next = pre; // 当前节点指向前驱 pre = cur; // 移动pre cur = next; // 移动cur } L->next = pre; // 头指针重新指向新的首元结点 } ``` --- #### 完整测试示例 ```c int main() { LinkList* list = CreateList(); InsertList(list, 1, 10); InsertList(list, 2, 20); InsertList(list, 3, 30); printf("原序列: "); DisplayList(list); // 输出: 10 20 30 DeleteList(list, 2); printf("删去第2个后: "); DisplayList(list); // 输出: 10 30 ReverseList(list); printf("逆置后: "); DisplayList(list); // 输出: 30 10 printf("查找值为30的位置:%d\n", LocateElem(list, 30)); return 0; } ``` ---
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