> 作者简介:დ旧言~,目前大一,现在学习Java,c,c++,Python等
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🌟前言
前面我们已经学习了顺序表,顺序表可以存储动态的数据,但是一旦元素过少,而又要开辟空间,这样就造成空间的浪费,为了解决这类问题,人们发现了单链表,把一个一个元素以链子的形式存储,那单链表如何实现呢,今天咱们就实现一下--《单链表》。
🌙主体
咱们从三个方面实现单链表,动态管理,头插头删尾插尾删,增删查改。
在程序中为了实现顺序表,需要创建头文件Slist.h ,创建源文件Test.c,Slist.c。
🌠动态管理
💤初始化动态单链表
既然实现单链表,初始化动态的单链表必不可少,从两个方面实现初始化动态的单链表。
1.首先我们在Slist.h定义动态的单链表,省得我们再定义节点(单链表)。
cpp
//重匿名方法来定义数据类型
typedef int SLTDataType;
//定义动态的单链表
typedef struct SListNode
{
//定义数据类型
SLTDataType data;
//指向下一个元素
struct SListNode* next;
}SLTNode;
2.对单链表进行初始化。(这里和顺序表相似)
💦这里采用malloc开辟空间
💦采用预指令判断空间是否开辟完成(没有开辟空间返回-1)
💦之后就是简单的初始数据
💦记得返回值
cpp
//初始化
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x)
{
//开辟空间
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
//判断开辟的空间是否为空
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
exit(-1);
}
//初始化数据
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
//返回数值
return newnode;
}
💤释放单链表内存
这里就遍历一下单链表就行,没什么好说的
cpp
//销毁链表
void SLTDestory(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead);
SLTNode* cur = *pphead;
//比cur->next!=NULL更好一些
while (cur)
{
SLTNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
*pphead = NULL;
}
🌠头插头删尾插尾删
💤打印元素
打印元素就太简单了,直接上代码
cpp
//打印数据
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur != NULL)
{
printf("%d->", cur->data);
//找到下一个地址
cur = cur->next;
}
printf("NULL\n");
}
💤头插
💦1.因为需要改变结构体的指针,因此需要二级指针来接收
💦2.因为头插是一个元素,因此需要初始化
💦3.指向开始
cpp
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
//初始化
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
//改变地址指向
newnode->next = *pphead;
//指向开始
*pphead = newnode;
}
💤尾插(重点)
💦1.因为需要改变结构体的指针,因此需要二级指针来接收
💦2.因为尾插是一个元素,因此需要初始化
💦3.如果单链表没有元素,直接把头赋值给pphead
💦4.如果单链表有元素,就需要找到尾,再把开辟好的newnode赋值给tail->next
cpp
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
//初始化
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
//判断pphead == NULL
if (*pphead == NULL)
{
//改变的结构体的指针,所以要用二级指针
*pphead = newnode;
}
else
{
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next != NULL)
{
//找到尾
tail = tail->next;
}
//改变的结构体,用结构体的指针即可(指向空指针)
tail->next = newnode;
}
}
💤头删(重点)
头删还是比较简单的,这里就需要注意一点**(单链表为空时,不为空时)**
cpp
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
//空时
assert(*pphead);
//非空时 指向下一个
SLTNode* newhead = (*pphead)->next;
//释放内存
free(*pphead);
*pphead = newhead;
}
💤尾删(重点)
💦1.一个节点(一个元素)直接把头指向空(NULL)
💦2.一个节点以上(一个元素以上),先找到尾,再释放内存,最后尾指向空(NULL)
cpp
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
//不能为空
assert(*pphead);
// 1、一个节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
//释放空间
free(*pphead);
//指向空
*pphead = NULL;
}
// 2、一个以上节点
else
{
//找到尾
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next->next)
{
tail = tail->next;
}
//释放空间
free(tail->next);
//指向空
tail->next = NULL;
}
}
🌠增删查改
💤查找下标
这个函数是为了增删查改服务的函数,这个函数还是比较好实现的。
cpp
//查找下标 需要给尾phead参数
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur)
{
if (cur->data == x)
{
return cur;
}
cur = cur->next;
}
return NULL;
}
💤在pos之前插入x
💦1.因为需要改变结构体的指针,因此需要二级指针来接收
💦2.先断言(pphead和pos)
💦3.如果只有一个元就头插
💦4.再找到pos之前的地址
💦5.初始化插入的元素
💦6.改变元素的地址
cpp
//在pos之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
//断言
assert(pphead);
assert(pos);
//如果只有一个元素就头插
if (pos == *pphead)
{
SLTPushFront(pphead, x);
}
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
//初始化
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
//前一个元素地址指向插入的元素
prev->next = newnode;
//插入的元素指向后一个元素
newnode->next = pos;
}
}
💤在pos之后插入x
这里和上面的代码相似,这里主函数(Test.c)就会调用查找元素的函数,这里就简单点
cpp
//在pos以后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
//断言
assert(pos);
//初始化
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
pos->next = newnode;
newnode->next = pos->next;
}
💤删除pos位置
💦1.因为需要改变结构体的指针,因此需要二级指针来接收
💦2.先断言(pphead和pos)
💦3.如果只有一个元就头删
💦4.再找到pos的地址
💦5.修改pos的地址
💦6.释放内存
cpp
//删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
//断言
assert(pphead);
assert(pos);
//如果只有一个元素就头删
if (pos == *pphead)
{
SLTPopFront(pphead);
}
else
{
//找删除的地址
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
//指向后一元素
prev->next = pos->next;
//释放内存
free(pos);
}
}
💤删除pos的后一个位置
这里和上面的代码相似,这里主函数(Test.c)就会调用查找元素的函数,这里就简单点
cpp
//删除pos的后一个位置
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
//断言
assert(pos);
//检查pos是否是尾节点
assert(pos->next);
//改变地址
SLTNode* posNext = pos->next;
pos->next = posNext->next;
//释放内存
free(posNext);
posNext = NULL;
}
💤单链表结点修改
其实这个函数也没啥技术含量, 这里和上面的代码相似,这里主函数(Test.c)就会调用查找元素的函数,这里就简单点。
cpp
// 单链表结点修改
void SLTModify(SLTNode* phead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur != pos)
{
cur = cur->next;
assert(cur);
}
pos->data = x;
}
🌙代码总结
🌠主函数
cpp
//包含头文件
#include"Slist.h"
void TestSList1()
{
int n;
printf("请输入链表的长度:");
scanf("%d", &n);
printf("\n请依次输入每个节点的值:");
SLTNode* plist = NULL;
for (size_t i = 0; i < n; i++)
{
int val;
scanf("%d", &val);
SLTNode* newnode = BuySListNode(val);
//头插
newnode->next = plist;
//指向头
plist = newnode;
}
//打印数据
SLTPrint(plist);
//这里头插本质相似
//SLTPushBack(&plist, 10000);
//打印数据
SLTPrint(plist);
}
void TestSList2()
{
//初始化
SLTNode* plist = NULL;
//头插
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
//打印数据
SLTPrint(plist);
SLTPushFront(&plist, 10);
SLTPushFront(&plist, 20);
SLTPushFront(&plist, 30);
SLTPushFront(&plist, 40);
//打印数据
SLTPrint(plist);
}
void TestSList3()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
//SLTPopBack(&plist);
//SLTPrint(plist);
}
void TestSList4()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
//SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
}
void TestSList5()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, 40);
if (pos)
{
pos->data *= 10;
}
SLTPrint(plist);
int x;
scanf("%d", &x);
pos = SLTFind(plist, x);
if (pos)
{
SLTInsert(&plist, pos, x * 10);
}
SLTPrint(plist);
}
void TestSList6()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
int x;
scanf("%d", &x);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, x);
if (pos)
{
//SLTInsertAfter(pos, x * 10);
}
SLTPrint(plist);
}
void TestSList7()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
int x;
scanf("%d", &x);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, x);
if (pos)
{
//SLTErase(&plist, pos);
//SLTEraseAfter(pos);
pos = NULL;
}
SLTPrint(plist);
//SLTPopFront(&plist);
//SLTPrint(plist);
//SLTPopFront(&plist);
//SLTPrint(plist);
//SLTPopFront(&plist);
//SLTPrint(plist);
//SLTPopFront(&plist);
//SLTPrint(plist);
}
int main()
{
TestSList7();
return 0;
}
🌠SqList.h头文件
cpp
//使用一些头文件
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
//重匿名方法来定义数据类型
typedef int SLTDataType;
//定义动态的单链表
typedef struct SListNode
{
//定义数据类型
SLTDataType data;
//指向下一个元素
struct SListNode* next;
}SLTNode;
//初始化
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x);
//打印数据
void SLTPrint(SLTNode* phead);
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
//查找下标
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
//在pos之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
//在pos以后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//删除pos的后一个位置
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos);
//销毁链表
void SLTDestory(SLTNode** pphead);
// 单链表结点修改
void SLTModify(SLTNode* phead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
🌠SqList.c源文件
cpp
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
//包含头文件
#include"Slist.h"
//初始化
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x)
{
//开辟空间
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
//判断开辟的空间是否为空
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
exit(-1);
}
//初始化数据
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
//返回数值
return newnode;
}
//打印数据
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur != NULL)
{
printf("%d->", cur->data);
//找到下一个地址
cur = cur->next;
}
printf("NULL\n");
}
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
//初始化
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
//改变地址指向
newnode->next = *pphead;
//指向开始
*pphead = newnode;
}
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
//初始化
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
//判断pphead == NULL
if (*pphead == NULL)
{
//改变的结构体的指针,所以要用二级指针
*pphead = newnode;
}
else
{
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next != NULL)
{
//找到尾
tail = tail->next;
}
//改变的结构体,用结构体的指针即可(指向空指针)
tail->next = newnode;
}
}
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
//空时
assert(*pphead);
//非空时
SLTNode* newhead = (*pphead)->next;
free(*pphead);
*pphead = newhead;
}
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
//不能为空
assert(*pphead);
// 1、一个节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
//释放空间
free(*pphead);
//指向空
*pphead = NULL;
}
// 2、一个以上节点
else
{
//找到尾
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next->next)
{
tail = tail->next;
}
//释放空间
free(tail->next);
//指向空
tail->next = NULL;
}
}
//查找下标 需要给尾phead参数
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur)
{
if (cur->data == x)
{
return cur;
}
cur = cur->next;
}
return NULL;
}
//在pos之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
//断言
assert(pphead);
assert(pos);
//如果只有一个元素就头插
if (pos == *pphead)
{
SLTPushFront(pphead, x);
}
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
//初始化
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
//前一个元素地址指向插入的元素
prev->next = newnode;
//插入的元素指向后一个元素
newnode->next = pos;
}
}
//在pos以后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
//断言
assert(pos);
//初始化
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
pos->next = newnode;
newnode->next = pos->next;
}
//删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
//断言
assert(pphead);
assert(pos);
//如果只有一个元素就头删
if (pos == *pphead)
{
SLTPopFront(pphead);
}
else
{
//找删除的地址
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
//指向后一元素
prev->next = pos->next;
//释放内存
free(pos);
}
}
//删除pos的后一个位置
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
//断言
assert(pos);
//检查pos是否是尾节点
assert(pos->next);
SLTNode* posNext = pos->next;
pos->next = posNext->next;
free(posNext);
posNext = NULL;
}
// 单链表结点修改
void SLTModify(SLTNode* phead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur != pos)
{
cur = cur->next;
assert(cur);
}
pos->data = x;
}
//销毁链表
void SLTDestory(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead);
SLTNode* cur = *pphead;
//比cur->next!=NULL更好一些
while (cur)
{
SLTNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
*pphead = NULL;
}
🌟结束语
今天内容就到这里啦,时间过得很快,大家沉下心来好好学习,会有一定的收获的,大家多多坚持,嘻嘻,成功路上注定孤独,因为坚持的人不多。那请大家举起自己的小说手给博主一键三连,有你们的支持是我最大的动力💞💞💞,回见。