【数据结构】《动图演示》单链表实现

前言

数据结构的常见线性表，分别是顺序表，链表，栈，队列

本篇给大家带来单向无头链表的实现和讲解

为什么会有单链表？

• 动态顺序表储存数据存会造成一定的消耗
• 链表存储数据是按需扩容，不会造成空间浪费
• 通常做复杂数据结构的子部分

等单链表的相关文章写完，之后就出一篇详细顺序表和单链表的区别

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一、链表的概念和结构

1.1 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。

1.2 结构和存储

• 逻辑结构
  

• 物理结构
  

1. 从上图可看出，链式结构在逻辑上是连续的，但是在物理上不一定连续，他们这种连续的结构主要是其指针域指向了下一个结点的地址。
2. 现实中的结点一般都是从堆(heap)申请出来的。
3. 从堆上申请空间，是按照一定的策略来分配的，两次申请的空间可以能连续，也可能不连续。比如连续：第一个结点地址是0x0023b11，下一个地址就是0x0023b15

二、链表的分类

2.1 单项和双向

2.2 带头和不带头

2.3 循环和非循环

综上所述以有8种链表，但是我们实际用的就**2种**

1. 无头单向非循环链表：结构简单，一般不会单独用来存放数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构。如：哈希桶、图的领接表等等。另外这种结构在笔试面试中出现很多。

2. 带头双向循环链表：结构最复杂,一般用在单独存储数据。另外这个结构虽然复杂，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。

三、单链表的实现

一般我们写一个项目的时候，一共包含3个文件。

• 头文件.h：存放该项目所有需要的头文件，结构定义，函数声明。
• 函数定义文件.c：函数的定义和实现
• 测试文件.c：测试函数的功能

3.1 定义单链表的结构

一般定义结构前，我们会先重命名该结构的数据类型，因为这个结构可能会存放不止一种数据，可能会存放int、float、double等等，所以为了方便我们代码后期维护，重定义后只需要改变一处就可以了。

// 存放的数据类型
typedef int SListDataType;

单个节点包含两个部分：数据域（data）和指针域（next）

• data：存放结点的数据部分
• next：存放下一个结点（结构体）的地址

// 单链表结点的定义
typedef struct SListNode	
{
   
   
	SListDataType data;			// 数据域
	struct SListNode* next;		// 指针域
}SListNode; 

这里的意思就是重命名，把sturct SListNode 命名为SListNode，大家可以看我们后面的代码我定义变量的使用，类型是SListNode，正常情况在c语言里是不行，必须要加
关键字struct+结构体名才可以定义，c++里面就不要加关键字。

3.2 创建一个结点

每次插入的时候，我们都需要写很多重复的代码，所以可以把创建节点写成一个函数，后面方便调用。

思路：

1. 申请一块结点结构体大小的空间
2. 对他进行判断，是否为NULL
3. 把数据放到data
4. next指向NULL
5. 最后返回申请成功的结点

// 创建一个节点
SListNode* CreateSListNode(SListDataType x)
{
   
   
	// 申请一块空间
	SListNode* newNode = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));	
	// 判断是否为空
	if (newNode == NULL)
	{
   
   
		printf("new node falied!");
		exit(-1);
	}
	// 需要插入的数据放到data里
	newNode->data = x;
	// 该结点的next指向空
	newNode->next = NULL;
	// 返回申请的结点
	return newNode;
}

3.3 尾插

思路：

1. 利用assert，防止实参传过来NULL，这是不是说链表地址，而是直接传NULL
2. 调用刚才创建结点的函数
3. 判断链表是否为空，分两种情况，1. 链表为空 2. 链表不为空
   为空就直接把创建的结点设为头节点，不为空就找尾，把尾结点的next指向新创建的结点
   

// 尾插
void