【C语言】实现单链表

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目录

（一）头文件

（二）功能实现

（1）打印单链表

（2）头插与头删

（3）尾插与尾删

[（4） 删除指定位置节点 和 删除指定位置之后的节点](#（4） 删除指定位置节点 和 删除指定位置之后的节点)

[（5）指定位置之前插入节点 和 指定位置之后插入节点](#（5）指定位置之前插入节点 和 指定位置之后插入节点)

（6）销毁链表

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正文开始：

（一）头文件

命名为 "LST.h"

这里不加解释的给出单链表的头文件，并根据头文件来实现单链表的基本功能：

包括打印单链表，头插与头删，尾插与尾删，删除指定位置的节点，删除指定位置之后的节点，指定位置之前插入节点，指定位置之后插入节点，销毁链表等十个功能。

#pragma once

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

//链表的数据类型
typedef int SLTDatatype;

//链表的一个节点
typedef struct SLTNode
{
	SLTDatatype data;
	struct SLTNode* next;
}SLTNode;

//print SLT
void slPrint(SLTNode* phead);

//buy_new_new
SLTNode* Get_Newnode(SLTDatatype x);

//head_push
void slHeadpush(SLTNode** pphead, SLTDatatype x);

//head_del
void slHeaddel(SLTNode** pphead);

//tail_push
void slTailpush(SLTNode** pphead,SLTDatatype x);

//tail_del
void slTaildel(SLTNode** pphead);

//查找数据
SLTNode* sl_find(SLTNode** pphead, SLTDatatype x);

/**** FUN 删除指定位置之后的节点
	* 参数 pos表示data==这个数据的节点
	* 返回值 无
****/
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);

/**** Fun 删除指定位置的节点
	* 参数 pos
	* 返回值 无
****/
void slDelPos(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);

/**** Fun 指定位置之前插入节点
	* 参数 pos
	* 返回值 无
****/
void slInsertpos(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDatatype x);

//在指定位置之后插入数据
void slInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDatatype x);

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

（二）功能实现

创建链表（以及初始化）：

	SLTNode* pl = NULL;    //链表存储的是空指针，此时表示链表为空

（1）打印单链表

打印链表并不需要改变链表本身，因此只需要传值（传值意味着形参与实参没有联系）调用；

通常我们在遍历链表时，总会创建一个pcur指针表示当前指向的节点，这样不会因为遍历而丢失重要指针的值；

//print SLT
void slPrint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* pcur = phead;
	while (pcur)
	{
		printf("%d-->", pcur->data);
		pcur = pcur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

（2）头插与头删

在执行插入（包括头插，尾插，特定位置插入）操作时，总会重复使用一个功能：获取新节点，所以我们将获取新节点封装为一个函数：

Get_Newnode（）：

//buy_new_node
SLTNode* Get_Newnode(SLTDatatype x)
{
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}

头插与头删

头插

首先传递的指针不为空，通过assert断言来判断；

申请新节点，并将新节点放在链表的头部；

//head_push
void slHeadpush(SLTNode** pphead, SLTDatatype x)
{
	//指针不为空
	assert(pphead);
	//申请新节点
	SLTNode* newnode = Get_Newnode(x);
	//转变头节点
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

头删

首先传递的指针不为空，链表也不为空（如果为空，那么无法执行头删），通过assert断言来判断；

如果直接将头free掉，就无法对链表的原头解引用（->也是解引用的一种）那么链表的新头就无法找到了。所以创建一个del指针，暂时保存链表的原头（也是将要释放的节点），当链表的头指针后移找到新头后，再通过del释放原头。

//head_del
void slHeaddel(SLTNode** pphead)
{
	//指针不为空
	assert(pphead);
	//链表不为空
	assert(*pphead);
	SLTNode* del = *pphead;
	*pphead = (*pphead)->next;
	free(del);
	del = NULL;
}

（3）尾插与尾删

尾插

首先传递的指针不为空，通过assert断言来判断；

尾插通常是在尾部插入，但是如果链表为空，尾插就变成了头插；

如果链表为空，新节点作为头节点；链表不为空，找到尾节点，进行尾插；

//tail_push
void slTailpush(SLTNode** pphead, SLTDatatype x)
{
	assert(pphead);
	
	SLTNode* newnode = Get_Newnode(x);
	//链表为空，新节点作为头节点
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
		return;
	}
	SLTNode* pcur = *pphead;
	//链表不为空，找到尾节点
	while (pcur->next)
	{
		pcur = pcur->next;
	}
	pcur->next = newnode;
}

尾删

首先传递的指针不为空，链表也不为空（如果为空，那么无法执行尾删），通过assert断言来判断；

尾删通常是删除尾部的节点，如果只有一个节点，尾删就变成了头删；

如果只有一个节点，直接删除；如果有多个节点，现找尾，再执行尾删；

//tail_del
void slTaildel(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);

	assert(*pphead);//链表不为空
	//只有一个节点
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
		return;
	}

	//有多个节点
	SLTNode* prev = NULL;
	SLTNode* ptail = *pphead;
	//找尾
	while (ptail->next)
	{
		
		prev = ptail;
		ptail = ptail->next;
	}
	prev->next = NULL;
	//销毁尾节点
	free(ptail);
	ptail = NULL;
}

（4） 删除指定位置节点 和 删除指定位置之后的节点

指定位置指定的是某一个存在于链表中的数据的位置，这意味着我们先要找到这个已经存在的数据，封装一个函数：

sl_find（）：

//查找数据
SLTNode* sl_find(SLTNode** pphead, SLTDatatype x)
{
	SLTNode* pcur = *pphead;
	while (pcur)
	{
		if (pcur->data == x)
		{
			return pcur;
		}
		pcur = pcur->next;
	}
	return NULL;
}

删除指定位置之后的数据

相比于删除指定位置，删除指定位置之后更简单；

因为删除指定位置之后仅需要指定位置的节点，不需要遍历查找；删除指定位置需要知道指定位置之前的节点，需要遍历查找；

删除指定位置之后

首先传递的指针不为空，这个位置也不能是尾节点（尾节点后面没有可以删除的节点），通过assert断言来判断；

如果直接将节点free掉（设指定位置为P节点），就无法对P节点解引用（->也是解引用的一种）那么链表P节点后的就无法找到了。所以创建一个del指针，暂时保存链表的P节点后的指针，当P前与P后相连后，再通过del释放P节点。

/**** FUN 删除指定位置之后的节点
	* 参数 pos表示data==这个数据的节点
	* 返回值 无
****/
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	assert(pos);
	//pos->next不能为空
	assert(pos->next);

	//pos  pos->next  pos->next->next
	SLTNode* del = pos->next;
	pos->next = pos->next->next;
	free(del);
	del = NULL;
}

删除指定位置

首先传递的指针不为空，链表也不为空（如果为空，那么无法执行删除），通过assert断言来判断；

如果pos 刚好是头节点，直接删除；

pos不是头节点，找到pos，再执行删除；先创建一个prev节点，遍历链表，指向P节点之前；

/**** Fun 删除指定位置的节点
	* 参数 pos
	* 返回值 无
****/
void slDelPos(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	assert(pos);
	//pos 刚好是头节点，直接删除
	if (*pphead == pos)
	{
		slHeaddel(pphead);
		return;
	}
	//pos不是头节点，找到pos
	SLTNode* prev = *pphead;
	while (prev->next != pos)
	{
		prev = prev->next;
	}
	//链接
	prev->next = pos->next;
	free(pos);
	pos = NULL;
}

（5）指定位置之前插入节点 和 指定位置之后插入节点

指定位置之前插入节点 与 指定位置之前删除节点类似，都需要创建prev指针，遍历链表；
指定位置之前插入节点

首先传递的指针不为空，链表也不为空（如果pos不为空，所以链表一定不为空，【因为链表为空是pos为空的充分条件】两者是逆否命题），通过assert断言来判断；

如果pos是头节点，则头插；pos不是头节点，则找到pos，通过prev插入新节点；

/**** Fun 指定位置之前插入节点
	* 参数 pos
	* 返回值 无
****/
void slInsertpos(SLTNode** pphead, SLTNode* pos,SLTDatatype x)
{
	assert(pphead);
	assert(pos);
	//要加上链表不能为空
	assert(*pphead);

	SLTNode* newnode = Get_Newnode(x);

	//pos是头节点
	if (*pphead == pos)
	{
		slHeadpush(pphead, x);
		return;
	}
	//pos不是头节点
	SLTNode* prev = *pphead;
	while (prev->next != pos)
	{
		prev = prev->next;
	}
	newnode->next = pos;
	prev->next = newnode;
}

指定位置之后插入节点

直接插入即可；

//在指定位置之后插入数据
void slInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDatatype x)
{
	assert(pos);

	SLTNode* newnode = Get_Newnode(x);

	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

（6）销毁链表

首先传递的指针不为空，通过assert断言来判断；

通过循环一个接着一个释放，在每次释放之前，创建一个next指针保存下一个节点，防释放后无法通过解引用找到下一个节点；

最后，将链表置空；

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

完~

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