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前言：
我们上一节学习了顺序表的知识，但这只是数据结构的开始，这篇文章我们来学习数据结构中的单链表，这一篇分享相关的知识结构和代码实现，下一篇文章我会分享单链表的相关题目（OS：个别题目很有难度哦~）
一、概念和结构
1.链表概念：
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。
链表就跟火车一样，一个头结点（火车头）后面连接着各个节点（车厢）。
与顺序表不同的是，链表里的每节"车厢"都是独立申请下来的空间，我们称之为“节点/结点”。
链表是由一个个的节点组成，每个节点有两个部分：
1）保存的数据2）指针：保存的下一个节点的地址
2.链表的结构：
逻辑结构：线性
物理结构：不一定线性
3.链表的性质：
1、链式机构在逻辑上是连续的，在物理结构上不⼀定连续
2、结点⼀般是从堆上申请的
3、从堆上申请来的空间，是按照⼀定策略分配出来的，每次申请的空间可能连续，可能不连续
4.单链表的结构实现：
//创建单链表
typedef int SLTDatatype;
typedef struct SListNode
{
SLTDatatype data; //结点数据
struct SListNode* next; //指针变量⽤保存下⼀个结点的地址
}SLTNode;二、单链表的实现
单链表的代码实现同样是分为三个部分来实现：
SeqList.h ：定义结构，声明函数（头文件）
SeqList.c ：定义函数
test.c ：测试功能
文章最后会给大家完整代码！
大家如果想看解题思路可以快进到博主手记部分来看。
1.打印链表
//打印单链表
void SLPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* pcur = phead;
while (pcur != NULL)
{
printf("%d -> ", pcur->data);
pcur= pcur->next;
}
printf("NULL\n");
}2.尾插法插入数据
在我写尾插代码的时候，发现申请新节点的部分在后面的功能里会重复使用，所以给 开辟新结点 单独写成一个函数，方便后面申请新节点时直接调用。
//开辟新节点
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDatatype x)
{
SLTNode* newNode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if (newNode == NULL)
{
perror("malloc");
exit(1);
}
newNode->data = x;
newNode->next = NULL;
return newNode;
}所以尾插法的函数实现如下：
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDatatype x)
{
assert(pphead);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
if (*pphead == NULL)
{
*pphead = newnode;
}
else
{
SLTNode* pcur = *pphead;
while (pcur->next != NULL)
{
pcur = pcur->next;
}
pcur->next = newnode;
}
}3.头插法插入数据
头插法这里会关系到头节点的改变，所以要传值调用，需要用到二级指针SLTNode** pphead来改变头节点。所以后面所有关系到改变头节点值的都需要用二级指针。
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDatatype x)
{
assert(pphead);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}4.尾删法删除数据
注意：当链表中只有一个元素时，遍历会找不到*pphead->next=NULL的元素，所以需要单独讨论。
//尾删
void SLDelBack(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead && *pphead);
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
else
{
SLTNode* ptail = *pphead;
SLTNode* pcur = NULL;
while (ptail->next != NULL)
{
pcur = ptail;
ptail = ptail->next;
}
pcur->next = NULL;
free(ptail);
ptail = NULL;
}
}5.头删法删除数据
//头删
void SLDelFront(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead && *pphead);
SLTNode* next = (*pphead)->next;
free(*pphead);
*pphead = next;
}(*pphead)->next 这里要加括号，因为->的优先级比*高
6.查找元素
//查找数据
SLTNode* SLFind(SLTNode* phead, SLTDatatype x)
{
assert(phead);
SLTNode* pcur = phead;
while (pcur)
{
if (pcur->data == x)
{
return pcur;
}
pcur = pcur->next;
}
return NULL;
}7.在指定元素之前插入数据
//在指定元素之前插入数据
void SLinsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDatatype x)
{
assert(pphead && pos);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
if (*pphead == pos)
{
SLTPushFront(pphead, x);
}
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
prev->next = newnode;
newnode->next = pos;
}
}如果这个指定位置是头节点的话就是头插，与其他位置的插入的步骤不一样，直接单独讨论出来用头插法即可。
8.在指定位置之后插入数据
//在指定位置之后插入数据
void SLinsertAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDatatype x)
{
assert(pphead && pos);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
SLTNode* prev = pos->next;
pos->next = newnode;
newnode->next = prev;
}9.删除指定位置pos的数据
//删除指定位置pos的数据
void SLErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pphead && pos);
SLTNode* prev = *pphead;
if (*pphead == pos)
{
SLDelFront(pphead);
}
else
{
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}
}同样，如果这个指定位置是头节点的话就是头删，与其他位置的删除的步骤不一样，直接单独讨论出来用头删法即可。
10.删除指定位置pos之后的数据
//删除指定位置之后的数据
void SLEraseAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pphead && pos && pos->next);
SLTNode* prev = pos->next;
pos->next = prev->next;
free(prev);
prev = NULL;
}11.销毁链表
//销毁链表
void SLDestory(SLTNode** pphead)
{
SLTNode* pcur = *pphead;
SLTNode* next = NULL;
while (pcur != NULL)
{
next = pcur->next;
free(pcur);
pcur = next;
}
*pphead = NULL;
}三、完整代码展现
SList.h
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
//创建单链表
typedef int SLTDatatype;
typedef struct SListNode
{
SLTDatatype data;
struct SListNode* next;
}SLTNode;
//打印单链表
void SLPrint(SLTNode* phead);
//开辟新节点
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDatatype x);
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDatatype x);
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDatatype x);
//尾删
void SLDelBack(SLTNode** pphead);
//头删
void SLDelFront(SLTNode** pphead);
//查找数据
SLTNode* SLFind(SLTNode* phead, SLTDatatype x);
//在指定元素之前插入数据
void SLinsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDatatype x);
//在指定位置之后插入数据
void SLinsertAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDatatype x);
//删除指定位置的数据
void SLErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//删除指定位置之后的数据
void SLEraseAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//销毁链表
void SLDestory(SLTNode* phead);SList.c
#include"SList.h"
//打印单链表
void SLPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* pcur = phead;
while (pcur != NULL)
{
printf("%d -> ", pcur->data);
pcur= pcur->next;
}
printf("NULL\n");
}
//开辟新节点
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDatatype x)
{
SLTNode* newNode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if (newNode == NULL)
{
perror("malloc");
exit(1);
}
newNode->data = x;
newNode->next = NULL;
return newNode;
}
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDatatype x)
{
assert(pphead);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
if (*pphead == NULL)
{
*pphead = newnode;
}
else
{
SLTNode* pcur = *pphead;
while (pcur->next != NULL)
{
pcur = pcur->next;
}
pcur->next = newnode;
}
}
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDatatype x)
{
assert(pphead);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
//尾删
void SLDelBack(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead && *pphead);
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
else
{
SLTNode* ptail = *pphead;
SLTNode* pcur = NULL;
while (ptail->next != NULL)
{
pcur = ptail;
ptail = ptail->next;
}
pcur->next = NULL;
free(ptail);
ptail = NULL;
}
}
//头删
void SLDelFront(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead && *pphead);
SLTNode* next = (*pphead)->next;
free(*pphead);
*pphead = next;
}
//查找数据
SLTNode* SLFind(SLTNode* phead, SLTDatatype x)
{
assert(phead);
SLTNode* pcur = phead;
while (pcur)
{
if (pcur->data == x)
{
return pcur;
}
pcur = pcur->next;
}
return NULL;
}
//在指定元素之前插入数据
void SLinsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDatatype x)
{
assert(pphead && pos);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
if (*pphead == pos)
{
SLTPushFront(pphead, x);
}
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
prev->next = newnode;
newnode->next = pos;
}
}
//在指定位置之后插入数据
void SLinsertAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDatatype x)
{
assert(pphead && pos);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
SLTNode* prev = pos->next;
pos->next = newnode;
newnode->next = prev;
}
//删除指定位置的数据
void SLErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pphead && pos);
SLTNode* prev = *pphead;
if (*pphead == pos)
{
SLDelFront(pphead);
}
else
{
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}
}
//删除指定位置之后的数据
void SLEraseAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pphead && pos && pos->next);
SLTNode* prev = pos->next;
pos->next = prev->next;
free(prev);
prev = NULL;
}
//销毁链表
void SLDestory(SLTNode** pphead)
{
SLTNode* pcur = *pphead;
SLTNode* next = NULL;
while (pcur != NULL)
{
next = pcur->next;
free(pcur);
pcur = next;
}
*pphead = NULL;
}test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"SList.h";
void test1()
{
//创建链表
SLTNode* node1 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode*));
SLTNode* node2 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode*));
SLTNode* node3 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode*));
SLTNode* node4 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode*));
//填入单链表数据
node1->data = 1;
node2->data = 2;
node3->data = 3;
node4->data = 4;
node1->next = node2;
node2->next = node3;
node3->next = node4;
node4->next = NULL;
SLTNode* SList = node1;
//打印链表
SLPrint(SList);
//SLPushBack(&SList);
//SLPrint(SList);
}
void test2()
{
SLTNode* SList = NULL;
SLTPushBack(&SList, 1);
SLTPushBack(&SList, 2);
SLTPushBack(&SList, 3);
SLTPushBack(&SList, 4);
SLPrint(SList);
//SLTPushFront(&SList, 1);
//SLPrint(SList);
//SLTPushFront(&SList, 2);
//SLPrint(SList);
//SLDelBack(&SList);
//SLPrint(SList);
//SLDelBack(&SList);
//SLPrint(SList);
//SLDelBack(&SList);
//SLPrint(SList);
//SLDelBack(&SList);
//SLPrint(SList);
//SLDelFront(&SList);
//SLPrint(SList);
//SLDelFront(&SList);
//SLPrint(SList);
//SLDelFront(&SList);
//SLPrint(SList);
//SLDelFront(&SList);
//SLPrint(SList);
//SLTNode* newnode1 = SLFind(SList, 1);
//if (newnode1)
//{
// printf("找到了\n");
//}
//else {
// printf("没找到\n");
//}
SLTNode* pos = SLFind(SList, 3);
//SLinsert(&SList, pos, 100);
//SLPrint(SList);
//SLinsertAfter(&SList, pos, 200);
//SLPrint(SList);
//SLErase(&SList, pos);
//SLPrint(SList);
//SLEraseAfter(&SList, pos);
//SLPrint(SList);
SLDestory(&SList);
SLPrint(SList);
}
int main()
{
//test1();
test2();
return 0;
}四、博主手记（附解题思路）
结语：
单链表的相关知识结构和代码实现这一部分就分享结束啦，大家可以期待一下后面的单链表相关题目的分享，期待你的关注！
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