描述
不同于顺序表,顺序表 的数据是存储在一个连续的空间里的
而链表 它是链接起来的结构体地址。
所以我们不用像顺序表一样先创建一块空间出来,而是创建一个能存数据节点 和节点与下一个节点之间的连接;
所以:"一个能存数据节点"我们用int Data表示;
"与下一个节点之间的连接":我们用指针连接起来。
组织
打印
为了方便测试,我们先写个打印单链表的函数;
1.这个打印函数需要断言吗?
不需要,即使结构体为空,也能打印,只不过是没有数据而已,这时打印出来的就是空的。如果能打印出来,但是却断言报错,不太合适。
2.怎么打印?
用一个指针cur指向结构体,用while循环打印出来,当cur指向的结构体为空时,停止打印。
3.while的判断条件可以是while(cur->next)吗?
不可以,因为这样最后一个的数据就打印不出来了。
4.在while循环中,让cur指向下一个结构体,可以用cur++吗?
不可以,不同于顺序表,顺序表的数据是存储在一个连续的空间里的,链表它是链接起来的结构体地址,是节点与节点之间的连接,cur++无法指向下一个节点。
cpp
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur)
{
printf("%d->", cur->Data);
cur = cur->next;
}
printf("NULL\n");
}
1.尾插
每在插入一个数据之前,首先得为这个结构体开辟一个结点,
用malloc开辟,由于插入数据时我们都要进行开辟一个结点的操作,所以我们可以打包成一个函数**:**
进行尾插首先就是要找到尾节点,
找尾分两种情况:
-
当*pphead本身为空时,就直接将newnode插入就可以了;
-
*pphead本身不为空时,只要找到tail->next为空的,那个就是结构体的尾了
当pphead不为空时,找尾while循环的判断条件可以写成这样tail!=NULL与插入结点时tail=newnode吗?
不可以,因为这样就无法保持链接状态了
尾插的本质是:原为节点中存储新的尾节点的地址。
cpp
SLTNode* SLTNewnode(SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("melloc fail");
return NULL;
}
newnode->Data = x;
newnode->next = NULL;
return newnode;
}
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
//创建节点
SLTNode* newnode = SLTNewnode(x);
if (newnode == NULL)
{
return;
}
//情况一:pphead为空
if (*pphead == NULL)
{
*pphead = newnode;
}
//情况二:pphead不为空
else
{
//找到尾节点
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next)
{
tail = tail->next;
}
tail->next = newnode;
}
}
2.尾删
1.尾删需要断言吗?
需要,因为如果链表为空,是删不了的;
2.尾删的思路
尾删分三种讨论:
1.如果链表为空,删不了,我们这里断言判断一下
2.链表中只有一个数据
3.链表中的数据为一个以上
cpp
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead);
//只有一个节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
else
{
//找尾置空
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next->next)
{
tail = tail->next;
}
free(tail->next);
tail->next = NULL;
}
}
3.头插
1.头插需要断言吗?
但是当链表为空的时候,可以插入数据,*pphead是不需要断言的。
2.头插的思路
首先先要创建一个结点,将结点的next与链表的第一个指针链接起来。最后要注意把链表的头给改成newnode。
cpp
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = SLTNewnode(x);
if (newnode == NULL)
{
return;
}
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
4.头删
1.头删需要断言吗?
空链表不能删除,所以*pphead也需要断言。
头删的思路:
cpp
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead);
SLTNode* head = *pphead;
*pphead = head->next;
free(head);
head = NULL;
}
5.查找
1.查找需要断言吗?
不需要,链表为空就返回NULL;
2.查找的思路
当链表的cur不为空,就继续逐一比对,找到了就返回cur,没找到就指向下一个,直到cur指向空;
如果还没找到,就返回NULL;
这里的phead用一级指针就可以了,因为不用修改里面的任何值;
cpp
SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur)
{
if (cur->Data == x)
{
return cur;
}
cur = cur->next;
}
//如果没找到就返回NULL
return NULL;
}
6.指定位置后插入
1.需要断言吗?
指定的位置pos不能为空,所以需要断言;
2.思路
创建一个新结点newnode,然后先让newnode->next = pos->next;让newnode的后面链接起来,在让pos和newnode链接起来pos->next = newnode;;
反过来写的话,由于pos->next已经被改了,所以不能是pos与newnode链接,插入就会失败;
cpp
void SLTInsertAfter( SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
assert(pos);
SLTNode* newnode = SLTNewnode(x);
if (newnode == NULL)
{
return;
}
newnode->next = pos->next;
pos->next = newnode;
}
7.指定位置后删除
1.需要断言吗?
指定的位置pos不能为空,所以需要断言;
cpp
void SListEraseAfter( SLTNode* pos)
{
assert(pos);
if (pos->next == NULL)
{
printf("已是最后一个,不能删\n");
return;
}
SLTNode* cur = pos->next;
pos->next = pos->next->next;
free(cur);
cur= NULL;
}
8.链表的销毁
思路
结点逐一free,最后记得把*pphead改为最后的cur。
cpp
void SLTDel(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead);
SLTNode* cur = *pphead;
SLTNode* prev = cur;
while (cur)
{
prev = cur->next;
free(cur);
cur = prev;
}
*pphead = cur;
}
关于其他的一些细节问题
为什么不像顺序表一样写初始化函数?
可写可不写,这里结构体里面的数据比较少,我们在测试代码的时候直接用指针指向了一块空间。
为什么要传二级指针?
想要改变变量的数值而不会因为栈帧的销毁而销毁,就得取到该变量的地址;
什么时候要传二级指针,什么时候要传一级指针?
想要改变变量里的数值就要传址调用,二级指针用来接收一级指针;
如果只是简单的访问就用传值调用;
整个程序
.h文件
cpp
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int SLTDataType;
typedef struct SLTlist
{
SLTDataType Data;
struct SLTlist * next;
}SLTNode;
void SLTPrint(SLTNode* phead);
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
void SLTInsertAfter( SLTNode* pos, SLTDataType x);
void SListEraseAfter( SLTNode* pos);
void SLTDel(SLTNode** pphead);
.c文件
cpp
#include"SLlist.h"
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur)
{
printf("%d->", cur->Data);
cur = cur->next;
}
printf("NULL\n");
}
SLTNode* SLTNewnode(SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("melloc fail");
return NULL;
}
newnode->Data = x;
newnode->next = NULL;
return newnode;
}
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
//创建节点
SLTNode* newnode = SLTNewnode(x);
if (newnode == NULL)
{
return;
}
//情况一:pphead为空
if (*pphead == NULL)
{
*pphead = newnode;
}
//情况二:pphead不为空
else
{
//找到尾节点
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next)
{
tail = tail->next;
}
tail->next = newnode;
}
}
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead);
//只有一个节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
else
{
//找尾置空
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next->next)
{
tail = tail->next;
}
free(tail->next);
tail->next = NULL;
}
}
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = SLTNewnode(x);
if (newnode == NULL)
{
return;
}
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead);
SLTNode* head = *pphead;
*pphead = head->next;
free(head);
head = NULL;
}
SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur)
{
if (cur->Data == x)
{
return cur;
}
cur = cur->next;
}
//如果没找到就返回NULL
return NULL;
}
void SLTInsertAfter( SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
assert(pos);
SLTNode* newnode = SLTNewnode(x);
if (newnode == NULL)
{
return;
}
newnode->next = pos->next;
pos->next = newnode;
}
void SListEraseAfter( SLTNode* pos)
{
assert(pos);
if (pos->next == NULL)
{
printf("已是最后一个,不能删\n");
return;
}
SLTNode* cur = pos->next;
pos->next = pos->next->next;
free(cur);
cur= NULL;
}
void SLTDel(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead);
SLTNode* cur = *pphead;
SLTNode* prev = cur;
while (cur)
{
prev = cur->next;
free(cur);
cur = prev;
}
*pphead = cur;
}