链表（3）

目录

1、链表的概念

2、链表的分类

1、单向或者双向

2、带头或者不带头

3、循环或者非循环

3、链表的实现

1、无头+单向+非循环链表增删查改实现

1、SingleList.h

2、SingleList.c

2、带头+双向+循环链表增删查改实现

1、List.h

2、List.c

4、顺序表与链表的区别

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1、链表的概念

  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。

2、链表的分类

实际中链表的结构非常多样，以下情况组合起来就有8种链表结构：

1、单向或者双向

2、带头或者不带头

3、循环或者非循环

常用的两种结构：

（1）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。

（2）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。

3、链表的实现

1、无头+单向+非循环链表增删查改实现

1、SingleList.h

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

typedef int SLDataType;
typedef struct SListNode
{
	SLDataType data;
	struct SListNode* next;
}SListNode;

//打印
void SLPrint(SListNode* phead);
//创建节点
SListNode* BuySListNode(SLDataType x);
//尾插/尾删
void SLPushBack(SListNode** pphead, SLDataType x);
void SLPopBack(SListNode** pphead);
//头插/头删
void SLPushFront(SListNode** pphead, SLDataType x);
void SLPopFront(SListNode** pphead);
//在pos位置之后插入/删除
void SLInsertAfter(SListNode* pos, SLDataType x);
void SLEraseAfter(SListNode* pos);
//查找
SListNode* SLFind(SListNode* phead, SLDataType x);
//销毁
void SLDestroy(SListNode** pphead);

2、SingleList.c

#include"SingleList.h"

void SLPrint(SListNode* phead)
{
	if (phead)
	{
		SListNode* cur = phead;
		while (cur)
		{
			printf("%d ", cur->data);
			cur = cur->next;
		}
		printf("\n");
	}
}

SListNode* BuySListNode(SLDataType x)
{
	SListNode* newNode = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));
	if (newNode == NULL)
	{
		perror("malloc fail!");
		exit(-1);
	}
	newNode->data = x;
	newNode->next = NULL;
	return newNode;
}

void SLPushBack(SListNode** pphead, SLDataType x)
{
	assert(pphead);
	SListNode* newNode = BuySListNode(x);
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newNode;
	}
	else
	{
		SListNode* tail = *pphead;
		while (tail->next)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newNode;
	}
}

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

void SLPushFront(SListNode** pphead, SLDataType x)
{
	assert(pphead);
	SListNode* newNode = BuySListNode(x);
	newNode->next = *pphead;
	*pphead = newNode;
}

void SLPopFront(SListNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	SListNode* next = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = next;
}

void SLInsertAfter(SListNode* pos, SLDataType x)
{
	assert(pos);
	SListNode* newNode = BuySListNode(x);
	SListNode* next = pos->next;
	newNode->next = next;
	pos->next = newNode;
}

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

void SLEraseAfter(SListNode* pos)
{
	assert(pos);
	if (pos->next)
	{
		SListNode* next = pos->next->next;
		free(pos->next);
		pos->next = next;
	}
}

void SLDestroy(SListNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	SListNode* cur = *pphead;
	SListNode* next = NULL;
	while (cur)
	{
		next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	*pphead = NULL;
}

2、带头+双向+循环链表增删查改实现

1、List.h

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

typedef int ListDataType;
typedef struct ListNode
{
	ListDataType data;
	struct ListNode* prev;
	struct ListNode* next;
}ListNode;

//打印
void ListPrint(ListNode* phead);
//创建节点
ListNode* BuyListNode(ListDataType x);
//初始化/销毁
ListNode* ListInit();
void ListDestroy(ListNode* phead);
//尾插/尾删
void ListPushBack(ListNode* phead, ListDataType x);
void ListPopBack(ListNode* phead);
//头插/头删
void ListPushFront(ListNode* phead, ListDataType x);
void ListPopFront(ListNode* phead);
//查
ListNode* ListFind(ListNode* phead, ListDataType x);
//任意位置的插入/删除
void ListInsert(ListNode* pos, ListDataType x);
void ListErase(ListNode* pos);

2、List.c

#include"list.h"

void ListPrint(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	ListNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		printf("%d ", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("\n");
}

ListNode* BuyListNode(ListDataType x)
{
	ListNode* newNode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
	if (newNode == NULL)
	{
		perror("malloc fail!");
		exit(-1);
	}
	newNode->data = x;
	newNode->next = newNode->prev = NULL;
	return newNode;
}

ListNode* ListInit()
{
	ListNode* newNode = BuyListNode(0);
	newNode->next = newNode;
	newNode->prev = newNode;
	return newNode;
}

void ListDestroy(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	ListNode* cur = phead->next;
	ListNode* next = NULL;
	while (cur != phead)
	{
		next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	free(phead);
	phead = NULL;
}

void ListPushBack(ListNode* phead, ListDataType x)
{
	assert(phead);
	ListNode* newNode = BuyListNode(x);
	ListNode* tail = phead->prev;
	tail->next = newNode;
	newNode->prev = tail;
	phead->prev = newNode;
	newNode->next = phead;
}

void ListPopBack(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(phead->next != phead);
	ListNode* tail = phead->prev;
	ListNode* prev = tail->prev;
	free(tail);
	prev->next = phead;
	phead->prev = prev;
}

void ListPushFront(ListNode* phead, ListDataType x)
{
	assert(phead);
	ListNode* newNode = BuyListNode(x);
	ListNode* next = phead->next;
	phead->next = newNode;
	newNode->prev = phead;
	newNode->next = next;
	next->prev = newNode;
}

void ListPopFront(ListNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(phead->next != phead);
	ListNode* next = phead->next->next;
	free(phead->next);
	phead->next = next;
	next->prev = phead;
}

ListNode* ListFind(ListNode* phead, ListDataType x)
{
	assert(phead);
	ListNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}

void ListInsert(ListNode* pos, ListDataType x)
{
	assert(pos);
	ListNode* newNode = BuyListNode(x);
	ListNode* prev = pos->prev;
	prev->next = newNode;
	newNode->prev = prev;
	newNode->next = pos;
	pos->prev = newNode;
}

void ListErase(ListNode* pos)
{
	assert(pos);
	ListNode* prev = pos->prev;
	ListNode* next = pos->next;
	free(pos);
	prev->next = next;
	next->prev = prev;
}

4、顺序表与链表的区别