【单链表】初始化、插入、删除、查找

原创已于 2022-06-01 11:20:34 修改

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于 2022-06-01 10:29:03 首次发布

本文章基于个人最近对数据结构单链表部分的学习所整理，具有一定的练习性质，可能含有一些初学者犯的错误，如果有一些错误，希望可以得到前辈们的指正与批评，在此先谢谢大家。

本文介绍单链表的初始化、插入操作（指定位置前插和后插）、删除指定位置、查找位置（按位置查找、按值查找）几个部分的基本内容。

2.3指定结点插入（第i个位置插入元素e）

3.删除操作

4.查找操作

三、总结与个人介绍

前言

链式存储线性表，简称链表，包括：单链表，双链表，循环链表和静态链表；

顺序存储线性表，简称顺序表；

区别：链式存储线性表不需要使用连续的存储单元，不要求逻辑上相邻的两个元素在物理位置（内存上的位置）相邻，它通过指针建立起数据元素之间的关系。

一、结点是什么？

线性表的链式存储又称单链表，为了建立数据元素之间的线性关系，对每个链表的结点，除了存放自身元素（data）以外，还需要存放一个后续指针（next）,其中data为数据域，next为（存放后续结点），可以通过一下代码来表示一个struct LNode类型的结点的内容：

typedef struct LNode
{
	int data;
	struct LNode* next;
}LNode,*LinkList;
//线性表中单个结点的描述
//struct LNode = LNode
//struct LNode*=LinkList(头结点）

二、基本操作

1.线性表初始化

代码如下（示例）：

int main()
{
	LinkList L;
	L = (LinkList)malloc(sizeof(LinkList)); //头结点开辟内存空间
	if (L != NULL)
	{
		L->next = NULL;                     //L指向头结点，头结点的next指向NULL
		printf("初始化成功！\n");
	}
	else
		printf("初始化失败！\n");            //L指向NULL，创建失败
//单链表的初始化操作
...

}

2.插入操作

2.1头插法：

LinkList List_HeadInsert(LinkList L)//头插法
{
	LNode* s;
	int x;
	L = (LinkList)malloc(sizeof(LinkList)); //头结点开辟内存空间
	L->next = NULL;                         //先建立 L -> 头结点 -> NULL 
	scanf("%d", &x);
	while (x!=9999)                         //输入9999则停止新建结点
	{
		s =(LNode*) malloc(sizeof(LNode));  
		s->data = x;
		s->next = L->next;
		L->next = s;
		scanf("%d", &x);
		while (getchar() != '\n')  //处理多余输入,处理缓冲区多余输入（scanf只接受数字）
			continue;         
	}
	return L;
}//头插法

可以理解为插入都是在头结点之后插入的。

2.1尾插法

LinkList List_NextInsert(LinkList L)//尾插法
{
	int x;
	LNode* s;
	LNode* r;             //末尾节点r
	r = L;                //r先指向头节点L
	scanf("%d", &x);
	while (x != 9999)
	{
		s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
		s->data = x;
		r->next = s;
		r = s;
		scanf("%d", &x);
		while (getchar() != '\n')
			continue;
	}
	r->next = NULL;
	return L;
}

头插法一开始就要注意先让L->next=NULL，而尾插法注意最后让指向最后一个结点的r,使得r->next=NULL，两者时间复杂度相等，插入一个结点的时间为O(1)，插入n个则为O(n)。

2.3指定结点插入（第i个位置插入元素e）

一般的单链表结点插入的思路和头插法、尾插法大致相同：思路为先遍历单链表找到你要插入的位置，然后选择往前插入或者往后插入：

bool InsertList(LinkList L, int i,int e) 
{
	if (i < 1)
		return false;
	int j=0;
	LNode* p;
	p = L; 
	while (p!=NULL && j < i-1)   //遍历单链表直到找到第i-1个结点
	{
		p = p->next;
		j++;
	}
	if (p == NULL) 
	{
		return false;//找到最后的结点都没有找到
	}
	LNode* s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
	s->data = e;
	s->next = p->next;
	p->next = s;
	return true;
}

头结点不算位置，记作i=0,第0个位置，因为头结点不存储元素数据，只有指针。

3.删除操作

删除单链表第i个位置（头结点为第0个位置），与之前相同我们首先要遍历找到第i-1个结点，如删除第1个结点，则要找到第0个结点位置，也就是头结点的位置，如删除第5个结点，则要找到第4个结点的位置，是一个普通结点。

LNode* q=p->next; //q指向要删除的结点
e=q->data;       
p->next=q->next   //p指向q之后的结点 *q从单链表断开
free(q);          //释放q的空间

指定删除位置

bool DeleteNode(LNode* p)
{
  LNode*q=p->next;
  p->data=q->data;
  free(q);
  return true;
}

4.查找操作

其实前面所提及的遍历单链表就是查找操作的基础，这里就简要描述按位置查找和按值查找两种。

//按位置查找
LNode* p;
p = L; 
while (p!=NULL && j < i-1)   //遍历单链表直到找到第i-1个结点
{
  p = p->next;
  j++;
}
//按值查找
LNode* p;
P = L;
int e = value;
while (p!=NULL && p->data!=value)   
{
  p = p->next;
  j++;
}

三、总结与个人介绍

单链表是数据结构中的基本思想，是最基本的结构类型，随着学习的深入，越来越多的对结构操作会导致代码的冗杂，因此要开始有封装函数和思想，提高代码的可读性。

这是我个人的第一条博客，对于单链表一些操作只给了部分相关代码和导图，没有完整的代码，存在很大程度上的欠缺，未来会根据学习进一步修正。

本人本硕都为211工科非科班，可以说和编程没有什么交集，只有大一大二学的C语言和地理信息系统课程涉及到部分编程，与其他科班同学相比少了将近五年的基础，所以我对学习的目标就是培养最基本的编程的思想，尽量弥补前面基础知识的空缺，对于如何学习编程，还是得从自己的能力和想法出发，学习编程是个很漫长的过程，C、C++、数据结构、面向对象程序设计、操作系统、计算机网络、计算机组成原理、数据库原理、编译原理等专业基础知识等着我们去学习，所以重中之重还是自己的学习安排和期望。