链表(一) 单链表操作详解

一、什么是链表

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 。

逻辑结构：

物理结构：

• 链式结构在逻辑上是连续的，但在物理上不一定连续
• 节点是从堆上申请的空间，按策略分配的，可能连续也可能不连续

二、链表的分类

按照单双链表，是否有头，是否循环，可以将链表分为八种

1、单向或者双向

2、带头或不带头

3、循环或不循环

三、无头单向不循环链表的实现

代码结构设计：

• SList.h: 存放链表结构及需要用到的头文件，函数声明等
• SList.c: 各种操作函数的具体实现

SList.h

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

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

// 动态申请一个节点
SListNode* BuySListNode(SLTDateType x);
// 单链表打印
void SListPrint(SListNode* plist);
// 单链表尾插
void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x);
// 单链表的头插
void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x);
// 单链表的尾删
void SListPopBack(SListNode** pplist);
// 单链表头删
void SListPopFront(SListNode** pplist);
// 单链表查找
SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x);
// 单链表在pos位置之后插入x
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x);
// 单链表删除pos位置之后的值
void SListEraseAfter(SListNode* pos);

SList.c

#include "SList.h"

动态申请一个节点

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

	return newNode;
}

单链表打印

void SListPrint(SListNode* plist)
{
	SListNode* cur = plist;
	while (cur != NULL)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

单链表尾插

void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{
	//pplist不能为空
	assert(pplist);
	//创建要插入的节点
	SListNode* newNode = BuySListNode(x);
	//链表没有节点时
	if (*pplist == NULL)
	{
		*pplist = newNode;
	}
	//链表有节点时
	else
	{
		SListNode* cur = *pplist;
		//找到链表的最后一个节点
		while (cur->next != NULL)
		{
			cur = cur->next;
		}
		cur->next = newNode;
	}
}

单链表头插

void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{
	//pplist不能为空
	assert(pplist);
	SListNode* newNode = BuySListNode(x);
	newNode->next = *pplist;
	*pplist = newNode;
}

单链表的尾删

void SListPopBack(SListNode** pplist)
{
	assert(pplist);
	//检查链表是否为空
	assert(*pplist);

	//链表只有一个节点
	if ((*pplist)->next == NULL)
	{
		free(*pplist);
		*pplist = NULL;
	}
	else
	{
		SListNode* cur = *pplist;
		//找到倒数第二个节点
		while (cur->next->next != NULL)
		{
			cur = cur->next;
		}
		free(cur->next);
		cur->next = NULL;
	}
}

单链表头删

void SListPopFront(SListNode** pplist)
{
	assert(pplist);
	//检查链表是否为空
	assert(*pplist);

	SListNode* cur = *pplist;
	*pplist = cur->next;
	free(cur);
}

单链表查找

SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x)
{
	SListNode* cur = plist;

	while (cur != NULL)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return cur;
}

在pos位置前插入

void SLTInsert(SListNode** pplist, SListNode* pos, SLTDateType x)
{
	assert(pplist);
	assert(pos);

	if (pos == *pplist)
	{
		//在第一个节点前插入即头插
		SLTPushFront(pplist, x);
	}
	else
	{
		SListNode* prev = *pplist;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}

		SListNode* newnode = BuySListNode(x);
		prev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}
}

单链表在pos位置之后插入x

void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x)
{
	assert(pos);

	SListNode* newNode = BuySListNode(x);
	newNode->next = pos->next;
	pos->next = newNode;
}

删除pos位置

void SLTErase(SListNode** pplist, SListNode* pos)
{
	assert(pplist);
	assert(pos);

	if (pos == *pplist)
	{
		//删除第一个节点即头删
		SLTPopFront(pplist);
	}
	else
	{
		SListNode* prev = *pplist;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}

		prev->next = pos->next;
		free(pos);
	}
}

单链表删除pos位置之后的值

void SListEraseAfter(SListNode* pos)
{
	assert(pos);
	assert(pos->next);
	
	SListNode* cur = pos->next->next;
	free(pos->next);
	pos->next = cur;
}