链表之单链表

上一篇博客我们学习了线性表中的顺序表，这一篇博客让我们继续往下了解线性表的链表，链表分为好几种结构，活不多说，让我们开始学习吧！

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目录

1.链表

2.链表的结构

3.单链表的实现

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1.链表

1.概念：它是一种物理存储结构上非连续非顺序 的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链 表中的指针链接次序实现的。它在空间上，按需给空间，不要求物理空间的连续， 和顺序表不同，它头部和中间的数据的插入就不需要挪动数据。链表的实现是通过 指针的。

2.有些老铁可能不明白什么是物理结构，它就是在内存中实实在在的存储形式。

什么是不连续非顺序，我们画图来给大家解释一下：

在这些节点中间，我们可以插入新的节点，又是新的地址，所以说它不是按顺序走的。这些节点在内存中，可能这有一个节点，也可能那有一个节点，但它们彼此之间通过指针相连接，只要指针不断，就可以找到下一个节点。

3.链表只能一个一个诶个访问，只能从头找，因为一旦它找到下一个节点，它就不知道上一个节点的位置了（双向链表可以找到上一个，我们到了那个章节在继续学习）。这时，又显示出顺序表的好处了，因为它可以直接定位到要查找数据的位置，但是它会造成空间的浪费，所以说有好有坏，需要大家自己体会。

2.链表的结构

链表分为八种结构，在这里先给大家一个总体的框架，方便接下来的学习：

单链表，双链表，不带头链表，带头链表，循环链表，不循环链表，这六种链表构成了链表的八种结构，分别是：

1.单向不带头不循环链表

2.单向不带头循环链表

3.单向带头不循环链表

4.单向带头循环链表

5.双向不带头不循环链表

6.双向不带头循环链表

7.双向带头不循环链表

8.双向带头循环链表

我们今天在这里会实现第一种结构，单向不带头不循环链表，相信通过这个链表的实现，大家可以把2,3,4种结构都实现。

3.单链表的实现

现在我们来实现这个单链表，可以类比顺序表写，这一部分的代码都大差不差，具体要看怎么实现。

SList.h文件

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

typedef int ALTDataType;

//创建结构体，用来创建链表组成元素
typedef struct SListNode
{
	ALTDataType data;//链表数据
	struct SListNode* next;//链表指向下一个元素的指针，指向下一个节点的位置
}SLN;

//开辟空间来存入数据
SLN* BuySListNode(ALTDataType x);
//打印链表
void SListPrint(SLN* phead);
//头插
void sListPushFront(SLN** pphead, ALTDataType x);
//尾插
void sListPushBack(SLN** pphead, ALTDataType x);
//头删
void sListPopFront(SLN** pphead);
//尾删
void sListPopBack(SLN** pphead);
//查找链表
SLN* sListFind(SLN* phead, ALTDataType x);
//修改对应链表位置的数据
void sListModify(SLN* phead, SLN* pos, ALTDataType x, ALTDataType y);
//任意位置的插入,在pos位置的前一个位置插入
void sListInsert(SLN** pphead, SLN* pos, ALTDataType x);
//任意位置的删除
void sListErase(SLN** pphead, SLN* pos);
//销毁链表
void destorySList(SLN* phead);

SList.c文件

#include"SList.h"

//开辟空间来存入数据
SLN* BuySListNode(ALTDataType x)
{
	SLN* newnode = (SLN*)malloc(sizeof(SLN));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc");
		return NULL;
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}

//打印链表
void SListPrint(SLN* phead)
{
	assert(phead);
	SLN* cur = phead;
	while (cur)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("\n");
}

//头插
//想要头插，我们要把新节点的地址给到头节点，再把新节点定义为新的头节点
void sListPushFront(SLN** pphead, ALTDataType x)
{
	SLN* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

//尾插
void sListPushBack(SLN** pphead, ALTDataType x)
{
	SLN* newnode = BuySListNode(x);
	//若一开始链表为空，我们直接插入一个新节点
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	//我们要创建一个变量，找到链表的尾端，从尾端插入
	SLN* tail = *pphead;
	while (tail->next)
	{
		tail = tail->next;
	}
	tail->next = newnode;//尾节点链接新节点
}

//头删
void sListPopFront(SLN** pphead)
{
	assert(*pphead);
	SLN* next = (*pphead)->next;//*小于->的优先级，编译器不通过
	free(*pphead);
	*pphead = NULL;
	*pphead = next;
}
//尾删
void sListPopBack(SLN** pphead)
{
	assert(*pphead);
	//当只有一个节点时
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
		return;
	}
	SLN* tail = *pphead;
	SLN* prev = NULL;
	while (tail->next)
	{
		prev = tail;
		tail = tail->next;
	}
	free(tail);
	tail = NULL;
	prev->next = NULL;
}
//查找链表
SLN* sListFind(SLN* phead, ALTDataType x)
{
	assert(phead);
	SLN* cur = phead;
	while (cur)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}
//修改对应链表位置的数据
void sListModify(SLN* phead, SLN* pos, ALTDataType x, ALTDataType y)
{
	pos = sListFind(phead, x);
	pos->data = y;
}
//任意位置的插入,在pos位置的前一个位置插入
void sListInsert(SLN** pphead, SLN* pos, ALTDataType x)
{
	if (pos == *pphead)
	{
		sListPushFront(pphead, x);
		return;
	}
	SLN* newnode = BuySListNode(x);
	SLN* prev = *pphead;
	while (prev->next != pos)
	{
		prev = prev->next;
	}
	prev->next = newnode;
	newnode->next = pos;
}
//任意位置的删除,删除pos位置的值
void sListErase(SLN** pphead, SLN* pos)
{
	if (pos == *pphead)
	{
		sListPopFront(pphead);
		return;
	}
	SLN* prev = *pphead;
	while (prev->next != pos)
	{
		prev = prev->next;
	}
	prev->next = pos->next;
	free(pos);
	pos = NULL;
}
//销毁链表,这些空间，我们要一个一个释放，防止内存泄漏
void destorySList(SLN* phead)
{
	assert(phead);
	SLN* tail = phead->next;
	while (tail)
	{
		SLN* next = tail->next;
		free(tail);
		tail = NULL;
		tail = next;
	}
	free(phead);
	phead = NULL;
}

test.c文件

#include"SList.h"


void Test1()
{
	SLN* plist = NULL;
	SLN* pos = NULL;
	sListPushFront(&plist, 4);
	sListPushFront(&plist, 3);
	sListPushFront(&plist, 2);
	sListPushFront(&plist, 1);
	SListPrint(plist);

	sListPushBack(&plist, 5);
	sListPushBack(&plist, 6);
	sListPushBack(&plist, 7);
	sListPushBack(&plist, 8);
	SListPrint(plist);

	sListPopFront(&plist);
	sListPopFront(&plist);
	SListPrint(plist);

	sListPopBack(&plist);
	sListPopBack(&plist);
	SListPrint(plist);

	pos = sListFind(plist, 5);
	if (pos == NULL)
	{
		printf("找不到该数据\n");
	}
	else
	{
		printf("已找到该数据，现在进行修改\n");
		sListModify(plist, pos, 5, 50);
	}
	SListPrint(plist);

	pos = sListFind(plist, 50);
	if (pos == NULL)
	{
		printf("找不到该数据\n");
	}
	else
	{
		printf("已找到该数据，现在进行在pos前插入数据\n");
		sListInsert(&plist, pos, 20);
	}
	SListPrint(plist);

	pos = sListFind(plist, 20);
	if (pos == NULL)
	{
		printf("找不到该数据\n");
	}
	else
	{
		printf("已找到该数据，现在进行对pos位置数据的删除\n");
		sListErase(&plist, pos);
	}
	SListPrint(plist);

	destorySList(plist);
	printf("链表已销毁\n");
}
int main()
{
	Test1();
	return 0;
}

结果：大家下去还是要自己敲一遍代码，才能做到掌握

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好了，今天的内容就是这些，我们下期再见铁汁们！

感谢品读！！！