线性表—单链表实现

文章目录

链表介绍

单链表介绍

创建单链表节点

销毁

打印

查找

创建节点

增加数据

尾插

头插

指定位置插入

删除数据

尾删

头删

指定位置删除

整体代码

SListNode.h

SListNode.c

 

链表介绍

     链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，由一系列节点（链表中每一个元素称为节点）组成。

 

单链表介绍

     单链表是一种链式存取的结构，它由一个个节点组成。

     节点由两部分组成：数据域和指针域。数据域用于存储数据，指针域用于指向下一个节点的地址。最后一个节点的指针域指向NULL。

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创建单链表节点

     由上面可知单链表节点需要用结构体定义如下：

typedef int SLTDataType;

typedef struct SListNode
{
	SLTDataType date;//数据域
	struct SListNode* next;//指针域
}SLTNode;

 

销毁

     这些节点都是动态开辟的，所以一定要销毁。销毁时要一个一个销毁。绝对不可以直接头节点。

//销毁
void SListDesTroy(SLTNode** pphead)
{
    assert(pphead && *pphead);
	SLTNode* pcur = *pphead;
	while (pcur)
	{
		SLTNode* next = pcur->next;
		free(pcur);
		pcur = next;
	}
	*pphead = NULL;

}

     大家可能注意到了，这里用了二级指针为什么呢？

     在创建头节点时(SLTNode* phead = NULL)，phead是指向结构体的指针，如果传的是一级指针那就相当于是传值调用并不是传址调用，所以这里要是二级指针。

打印

     遍历一遍，这里并不需要断言，因为单链表可能为空。当pcur为NULL时循环结束（这里一级指针就行这里就只是需要值）。

//打印
void SLTPrintf(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* pcur = phead;
	while (pcur)
	{
		printf("%d->", pcur->date);
		pcur = pcur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

 

查找

     查找和打印很像，只是把打印换成判断是否存在。存在返回它的节点，否则返回NULL（这里一级指针就行这里就只是需要值）。

//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	assert(phead);
	SLTNode* pcur = phead;
	while (pcur)
	{
		if (pcur->date == x)
		{
			return pcur;
		}
		pcur = pcur->next;
	}
	return NULL;
}

 

创建节点

     节点是用malloc自动创建的，在创建完后要初始化一下，然后返回创建的节点。

//创建
SLTNode* SLTCheckCapacity(SLTDataType x)
{
	SLTNode* Node = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (Node == NULL)
	{
		perror("malloc()");
		exit(1);
	}
	Node->date = x;
	Node->next = NULL;
	return Node;
}

 

增加数据

     要断言传过来的pphead是否为NULL。

尾插

     这里要分情况讨论是空链表还是非空链表（如果不分情况就可能会对NULL解引用）。

  • 空链表：把新节点赋值给头节点。
  • 非空链表：找到最后一个节点让它的next等于新节点。

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//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* node = SLTCheckCapacity(x);//创建节点
	if (*pphead == NULL)//空链表
	{
		*pphead = node;
	}
	else//非空链表
	{
		SLTNode* pcur = *pphead;
		while (pcur->next)//找最后的节点
		{
			pcur = pcur->next;
		}
		pcur->next = node;
	}
}

 

头插

     这个并不需要分情况，让新节点的next等于头节点，在把新节点赋给头节点。

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//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* node = SLTCheckCapacity(x);
	node->next = *pphead;
	*pphead = node;
}

 

指定位置插入

     这里要另外判断一下链表和pos是否为空。这里要分情况讨论pos是头节点还是非头节点。

  • 头节点：相当于是头插。
  • 非头节点：找到pos的上一个节点，在它们之间插入即可。

102b87b27e644aa68b462aa434381ea7.png

//在指定位置插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pphead && *pphead);
	assert(pos);
	SLTNode* node = SLTCheckCapacity(x);
	if (*pphead == pos)//头节点
	{
		node->next = *pphead;
		*pphead = node;
	}
	else//非头节点
	{
		SLTNode* pcur = *pphead;
		while (pcur->next != pos)//找到pos的上一个节点
		{
			pcur = pcur->next;
		}
		node->next = pos;
		pcur->next = node;
	}
}

     举例：

024ee873502c4298b6bc7983ec002f63.png

 

删除数据

     要断言传过来的pphead是否为NULL，*pphead是否为空链表。

尾删

     这里要分情况讨论链表是否只有一个节点。

  • 一个节点：直接把头节点释放，并把它置为NULL。
  • 多个节点：找到倒数第二个节点，先释放最后的节点，再把倒数第二个节点的next置为NULL（如果不先释放就会找不到最后的节点）。

0c295d6d483a4065a8c4afdbdf90ad33.png

//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead && *pphead);
	if ((*pphead)->next == NULL)//一个节点
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else//多个节点
	{
		SLTNode* pcur = *pphead;
		while (pcur->next->next)//找倒数第二的节点
		{
			pcur = pcur->next;
		}
		free(pcur->next);
		pcur->next = NULL;
	}
}

 

头删

     这个并不需要分情况，把第二个节点赋给头节点，然后在释放头节点，并置为NULL。fab512ffdceb44bb82e18038c82d6ce4.png

//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead && *pphead);
	SLTNode* pcur = *pphead;
	*pphead = pcur->next;
	free(pcur);
	pcur = NULL;
}

 

指定位置删除

     这里要分情况讨论pos是否为头节点。

  • pos是头节点：相当于是头删。
  • pos不是头节点：找到pos的上一个节点，让上一个节点的next等于pos的next。最后释放pos即可。

0ce7feb6fb184074bd58c6ea9f801615.png

//删除pos节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	assert(pphead && *pphead);
	assert(pos);
	if (*pphead == pos)//pos是头节点
	{
		*pphead = pos->next;
	}
	else//pos不是头节点
	{
		SLTNode* pcur = *pphead;
		while (pcur->next != pos)//找pos的上一个节点
		{
			pcur = pcur->next;
		}
		pcur->next = pos->next;
	}
	free(pos);
	pos = NULL;
}

     举例：

53337dfa554b4378a774f9a16e338fb0.png

 

整体代码

SListNode.h

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

typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{
	SLTDataType date;//数据域
	struct SListNode* next;//指针域
}SLTNode;

//销毁链表
void SListDesTroy(SLTNode** pphead);

//打印
void SLTPrintf(SLTNode* phead);

//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);

//创建
SLTNode* SLTCheckCapacity(SLTDataType x);

//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);

//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);

//在指定位置插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);

//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);

//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);

//删除指定位置数据
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);

SListNode.c

#include "SListNode.h"

//销毁
void SListDesTroy(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead && *pphead);
	SLTNode* pcur = *pphead;
	while (pcur)
	{
		SLTNode* next = pcur->next;
		free(pcur);
		pcur = next;
	}
	*pphead = NULL;

}

//打印
void SLTPrintf(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* pcur = phead;
	while (pcur)
	{
		printf("%d->", pcur->date);
		pcur = pcur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	assert(phead);
	SLTNode* pcur = phead;
	while (pcur)
	{
		if (pcur->date == x)
		{
			return pcur;
		}
		pcur = pcur->next;
	}
	return NULL;
}

//创建
SLTNode* SLTCheckCapacity(SLTDataType x)
{
	SLTNode* Node = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (Node == NULL)
	{
		perror("malloc()");
		exit(1);
	}
	Node->date = x;
	Node->next = NULL;
	return Node;
}

//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* node = SLTCheckCapacity(x);
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = node;
	}
	else
	{
		SLTNode* pcur = *pphead;
		while (pcur->next)
		{
			pcur = pcur->next;
		}
		pcur->next = node;
	}
}

//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* node = SLTCheckCapacity(x);
	node->next = *pphead;
	*pphead = node;
}

//在指定位置插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pphead && *pphead);
	assert(pos);
	SLTNode* node = SLTCheckCapacity(x);
	if (*pphead == pos)
	{
		node->next = *pphead;
		*pphead = node;
	}
	else
	{
		SLTNode* pcur = *pphead;
		while (pcur->next != pos)
		{
			pcur = pcur->next;
		}
		node->next = pos;
		pcur->next = node;
	}
}

//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead && *pphead);
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		SLTNode* pcur = *pphead;
		while (pcur->next->next)
		{
			pcur = pcur->next;
		}
		free(pcur->next);
		pcur->next = NULL;
	}
}

//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead && *pphead);
	SLTNode* pcur = *pphead;
	*pphead = pcur->next;
	free(pcur);
	pcur = NULL;
}

//删除指定位置数据
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	assert(pphead && *pphead);
	assert(pos);
	if (*pphead == pos)
	{
		*pphead = pos->next;
	}
	else
	{
		SLTNode* pcur = *pphead;
		while (pcur->next != pos)
		{
			pcur = pcur->next;
		}
		pcur->next = pos->next;
	}
	free(pos);
	pos = NULL;
}

 

     好了讲到这儿就差不多讲完了，希望你能有所收获。如果有错误的地方请及时指出，有什么不懂的地方可以私信我哈，如果觉得不错那就点点赞吧！

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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