手搓单链表（无哨兵位）（C语言）

目录

SLT.h

SLT.c

SLTtest.c

测试示例

单链表优劣分析

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SLT.h

#pragma once

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

typedef int SLTDataType;

typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;
	struct SListNode* next;
}SLTNode;

//打印单链表
void SLTPrint(SLTNode* phead);
//创建节点
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x);
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);

//单链表查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
//在pos之前插入
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);

//单链表在pos位置之后插入x
void SListInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);
//单链表删除pos位置之后的值
void SListEraseAfter(SLTNode* pos);

//销毁单链表
void SLTDestroy(SLTNode** pphead);

SLT.c

#include "SLT.h"

//打印单链表
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

//创建节点
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x)
{
	SLTNode* node = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (node == NULL)
	{
		perror("SLTBuysNode");
		exit(-1);
	}
	node->data = x;
	node->next = NULL;
	return node;
}

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

	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = BuySLTNode(x);
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = BuySLTNode(x);
	}
}

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

	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next->next)
		{
			tail = tail->next;
		}
		free(tail->next->next);
		tail->next = NULL;
	}
}

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

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

	SLTNode* newhead = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = newhead;
}

// 单链表查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			//找到了
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	//找不到
	return NULL;
}

//在pos之前插入
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);

	if (*pphead == pos)
	{
		SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
		newnode->next = *pphead;
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		SLTNode* cur = *pphead;
		while (cur->next != pos)
		{
			cur = cur->next;
		}
		SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
		cur->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
	
}

// 删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead && pos);

	if (*pphead == pos)
	{
		SLTNode* newhead = (*pphead)->next;
		free(*pphead);
		*pphead = newhead;
	}
	else
	{
		SLTNode* cur = *pphead;
		while (cur->next != pos)
		{
			cur = cur->next;
		}
		SLTNode* pos_next = pos->next;
		free(pos);
		cur->next = pos_next;
	}
	
}

// 单链表在pos位置之后插入x
void SListInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);

	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

// 单链表删除pos位置之后的值
void SListEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	assert(pos && pos->next);

	SLTNode* pos_next_next = pos->next->next;
	free(pos->next);
	pos->next = pos_next_next;
}

//销毁单链表
void SLTDestroy(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);

	while (*pphead)
	{
		SLTNode* newhead = (*pphead)->next;
		free(*pphead);
		*pphead = newhead;
	}
}

SLTtest.c

#include "SLT.h"

void SLTtest1()
{
	SLTNode* phead = NULL;
	SLTPrint(phead);
	SLTPushBack(&phead, 1);
	SLTPushBack(&phead, 2);
	SLTPushBack(&phead, 3);
	SLTPushBack(&phead, 4);
	SLTPushBack(&phead, 5);
	SLTPrint(phead);

	SLTPopBack(&phead);
	SLTPrint(phead);
	SLTPopBack(&phead);
	SLTPrint(phead);
	SLTPopBack(&phead);
	SLTPrint(phead);
	SLTPopBack(&phead);
	SLTPrint(phead);
	SLTPopBack(&phead);
	SLTPrint(phead);
	/*SLTPopBack(&phead);
	SLTPrint(phead);*/
}
void SLTtest2()
{
	SLTNode* phead = NULL;
	SLTPrint(phead);
	SLTPushFront(&phead, 1);
	SLTPushFront(&phead, 2);
	SLTPushFront(&phead, 3);
	SLTPushFront(&phead, 4);
	SLTPushFront(&phead, 5);
	SLTPrint(phead);

	/*SLTDestroy(&phead);
	SLTPrint(phead);*/

	/*SLTPopFront(&phead);
	SLTPrint(phead);
	SLTPopFront(&phead);
	SLTPrint(phead);
	SLTPopFront(&phead);
	SLTPrint(phead);
	SLTPopFront(&phead);
	SLTPrint(phead);
	SLTPopFront(&phead);
	SLTPrint(phead);*/
	/*SLTPopFront(&phead);
	SLTPrint(phead);*/
}
void SLTtest3()
{
	SLTNode* phead = NULL;
	SLTPrint(phead);
	SLTPushFront(&phead, 1);
	SLTPushFront(&phead, 2);
	SLTPushFront(&phead, 3);
	SLTPushFront(&phead, 4);
	SLTPushFront(&phead, 5);
	SLTPrint(phead);
	//在pos位置之前插入删除
	SLTInsert(&phead, phead, 10);
	SLTPrint(phead);

	SLTInsert(&phead, NULL, 20);
	SLTPrint(phead);

	SLTNode* pos = SLTFind(phead, 3);
	SLTInsert(&phead, pos, 30);
	SLTPrint(phead);

	//删除pos位置的值
	SLTErase(&phead, phead);
	SLTPrint(phead);

	pos = SLTFind(phead, 3);
	SLTErase(&phead, pos);
	SLTPrint(phead);

	pos = SLTFind(phead, 20);
	SLTErase(&phead, pos);
	SLTPrint(phead);
}

void SLTtest4()
{
	SLTNode* phead = NULL;
	SLTPrint(phead);
	SLTPushFront(&phead, 1);
	SLTPushFront(&phead, 2);
	SLTPushFront(&phead, 3);
	SLTPushFront(&phead, 4);
	SLTPushFront(&phead, 5);
	SLTPrint(phead);
	//在pos位置之后插入
	SListInsertAfter(phead, 10);
	SLTPrint(phead);

	SLTNode* pos = SLTFind(phead, 3);
	SListInsertAfter(pos, 30);
	SLTPrint(phead);

	pos = SLTFind(phead, 1);
	SListInsertAfter(pos, 10);
	SLTPrint(phead);

	//删除pos位置之后的值
	SListEraseAfter(phead);
	SLTPrint(phead);

	pos = SLTFind(phead, 4);
	SListEraseAfter(pos);
	SLTPrint(phead);
	
}
int main()
{
	//测试尾插尾删
	//SLTtest1();
	
	//测试头插头删
	//SLTtest2();
	
	//在pos位置之前插入删除
	//SLTtest3();

	//在pos位置之后插入删除
	//SLTtest4();
	return 0;
}

测试示例

尾插尾删：

头插头删：

在pos位置之前插入：

删除pos位置的值：

在pos位置之后插入删除：

单链表优劣分析

单链表在逻辑上连续，在物理上不一定连续，用多少申请多少空间，因此不存在空间浪费且申请空间开销小；插入删除元素时无需挪动元素，只需要改变指向即可，但除头插头删，在pos位置之后插入删除外需要先遍历链表，效率低下；不支持随机访问；缓存利用率低。

总结：单链表具有较大的缺陷，相较于顺序表而言没有明显的优势，因此在实践中几乎没有应用场景。