链表的大致思维导图:
链表的相关概念和解释:
节点(Node):链表中的每个元素都是一个节点,节点包含数据和指向下一个节点的指针。
头节点(Head Node):链表的第一个节点称为头节点,它存储链表的起始位置。
尾节点(Tail Node):链表的最后一个节点称为尾节点,它的指针指向NULL,表示链表的结束。
单向链表(Singly Linked List):每个节点只有一个指针,指向下一个节点。
双向链表(Doubly Linked List):每个节点有两个指针,一个指向前一个节点,一个指向后一个节点,可以实现双向遍历。
循环链表(Circular Linked List):尾节点的指针指向链表的头节点,形成一个循环。
插入(Insertion):在链表的特定位置插入一个新的节点。
删除(Deletion):从链表中删除一个节点。
遍历(Traversal):按顺序访问链表中的每个节点。
单链表的增删查改各个功能的实现
创建一个空链表
SLTNode* head = NULL;
创建一个新节点
// 创建新节点
SLTNode* SLTCreateNode(SLTDataType x)//传新节点的数值
{
SLTNode* newNode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
//创建失败
if (newNode == NULL)
{
printf("内存分配失败\n");
exit(1);//退出程序
}
//创建成功
newNode->data = x;//赋值数据
newNode->next = NULL;//将后一个节点设置成空指针
return newNode;
}
遍历并打印链表
// 打印链表中的所有节点
void SLTPrint(SLTNode* phead)//传的是首节点地址的解引用
{
printf("链表节点:");
SLTNode* curr = phead;//将首节点赋值给结构体指针
while (curr != NULL)//没有走到最后一个节点(NULL)时,继续寻找下一个节点
{
printf("%d->", curr->data);//打印节点中的数据
curr = curr->next;//将下一个节点的指针赋值给原指针,进入下一个节点
}
printf("NULL\n");//走完最后一个节点打印空指针
}
在链表头部插入节点
// 头部插入节点
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
// 创建新节点
SLTNode* newNode = SLTCreateNode(x);
// 将新节点链接到原头节点之前
newNode->next = *pphead;
// 更新 头节点为新节点
*pphead = newNode;
}
在链表尾部插入节点
// 尾部插入节点
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
// 创建新节点
SLTNode* newNode = SLTCreateNode(x);
// 如果链表为空,将新节点设为头节点
if (*pphead == NULL)
{
*pphead = newNode;
return;
}
// 找到尾节点并将新节点链接到尾部
SLTNode* curr = *pphead;//创建一个临时指针curr,并将其初始化为头指针的值(即指向链表的第一个节点)。
while (curr->next != NULL)
{
curr = curr->next;
}
curr->next = newNode;//将新节点newNode链接到链表的尾部,使得链表中原来的最后一个节点的next指针指向新节点。
}
查找节点
// 查找节点
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
SLTNode* curr = phead;
while (curr != NULL)
{
if (curr->data == x)
{
return curr; // 找到匹配的节点
}
curr = curr->next;
}
return NULL; // 未找到匹配的节点
}
效果:
在指定位置之前插入节点
// 在指定位置之前插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
// 如果插入位置为头节点,则使用头部插入函数
if (*pphead == pos)
{
SLTPushFront(pphead, x);
return;
}
// 创建新节点
SLTNode* newNode = SLTCreateNode(x);
// 找到插入位置的前一个节点
SLTNode* curr = *pphead;
while (curr != NULL && curr->next != pos)
{
curr = curr->next;
}
删除指定位置的节点
// 删除指定节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
// 如果删除位置为头节点,则使用头部删除函数
if (*pphead == pos)
{
SLTPopFront(pphead);
return;
}
// 找到删除位置的前一个节点
SLTNode* curr = *pphead;
while (curr != NULL && curr->next != pos)
{
curr = curr->next;
}
// 跳过删除位置的节点,链接到下一个节点
curr->next = curr->next->next;
// 释放删除位置节点的内存空间
free(pos);
}
在指定节点之后插入节点
// 在指定位置之后插入数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
// 创建新节点
SLTNode* newNode = SLTCreateNode(x);
// 将新节点链接到指定位置之后
newNode->next = pos->next;
pos->next = newNode;
}
删除指定节点之后的节点
// 删除指定节点之后的节点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
// 如果指定位置的下一个节点为空,无需删除
if (pos->next == NULL)
{
return;
}
// 保存待删除的下一个节点指针
SLTNode* nextNode = pos->next;
// 跳过待删除的下一个节点,链接到下下个节点
pos->next = pos->next->next;
// 释放待删除节点的内存空间
free(nextNode);
}
删除头节点
// 删除头节点
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
// 如果链表为空,直接返回
if (*pphead == NULL)
{
return;
}
// 保存原头节点的下一个节点指针
SLTNode* nextNode = (*pphead)->next;
// 释放原头节点的内存空间
free(*pphead);
// 更新头节点为原头节点的下一个节点
*pphead = nextNode;
}
删除尾节点
// 删除尾节点
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
// 如果链表为空,直接返回
if (*pphead == NULL)
{
return;
}
// 如果只有一个节点,释放该节点并将头节点置为空
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
return;
}
// 找到尾节点的前一个节点
SLTNode* curr = *pphead;
while (curr->next->next != NULL)
{
curr = curr->next;
}
// 释放尾节点的内存空间
free(curr->next);
// 将尾节点的前一个节点的指针指向NULL,表示链表的结束
curr->next = NULL;
}
销毁链表
// 销毁链表
void SListDestroy(SLTNode** pphead)
{
// 释放所有节点的内存空间
SLTNode* curr = *pphead;
while (curr != NULL)
{
SLTNode* temp = curr;
curr = curr->next;
free(temp);
}
// 将头节点指针置为空
*pphead = NULL;
}