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abstract
单链表是一种简单的动态数据结构，它由一系列结点组成，每个结点包含一个数据域和一个指向下一个结点的指针。
带头结点的单链表的头结点不存储数据，仅用于指向第一个真正存储数据的结点。
以下是C语言中单链表的一些常用操作：(默认带有头结点)
定义结点结构
c
typedef struct Node
{
int data;
struct Node *next;
} Node;
typedef Node *LinkList;
//为了提高可读性,利用typedef和Node类型定义一个LinkList类型,效果:ListList L;等价于Node *L;
// typedef *Node LinkList;//这种定义是错误的初始化链表
c
Node* initList() {
Node* head = (Node*)malloc(sizeof(Node));
head->next = NULL;
return head;
}遍历链表
遍历链表并打印每个结点的数据：
c
void printList(Node* head) {
Node* p = head->next; // 从首元开始
while (p != NULL) {
printf("%d -> ", p->data);
p = p->next;
}
printf("NULL\n");
}求表长
c
int Length(Node* L){
int len=0;//记录链表长度
Node *p=L;//p初始化为头指针
while(p->next!=NULL){
p=p->next;//正式更新p,最后一趟(p->next是尾元,p是倒数第二个结点)p会被此语句更新为尾元
len++;//刷新此时p所指结点的位序
}//退出循环时,p是尾结点,其后继为NULL
return len;
}或者
c
int Length(Node* L){
int len=0;//记录链表长度
Node *p=L->next;//p初始化为首元(可能为空)
while(p){//最有一次进入循环是p为尾元的情况
len++;//刷新此时p所指结点的位序
p=p->next;
}//离开是p==NULL
return len;
}查找结点
分两两种类型:按序号查找和安值查找
根据序号查找结点
c
Node *getElem(Node*L,int i){
Node *p=L;//辅助指针初始化为头指针(头结点指针);
int j=0;//指示p指向第几个结点(头结点是第0个结点),从而判断p是否为目标结点可以通用判断j==i来实现
while(p!=NULL && j<i){
//这种判断条件允许参数i=0;这会返回头结点(而非首元)
p=p->next; //p->next从首元开始
j++;
}//最后一次进入循环是p为尾元或者j=i-1;离开循环时p是尾元的后继NULL,即p==NULL或j==i;如果是NULL说明找不到想要的结点(越界)
return p;
}
//这里用不着p指向尾元,所以while条件中用了p!=NULL根据值查找结点
c
Node* LocateElem(Node* head, int e) {
Node* p = head->next; // 从首元开始
while(p!=NULL && p->data!=e){
p=p->next;
}
return p;
}
c
Node* LocateElem(Node* head, int e) {
Node* p = head->next; // 从首元开始
//判断条件分开写也可以
while (p != NULL) {
if (p->data == e) return p;
p = p->next;
}
return NULL;
}插入结点
在带头结点的单链表中，我们可以在任意位置插入一个新结点。
首尾位置插入
c
// 头插法
void insertAtHead(Node* head, int data) {
Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
newNode->data = data;
newNode->next = head->next;
head->next = newNode;
}
// 尾插法
void insertAtTail(Node* head, int data) {
Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
newNode->data = data;
newNode->next = NULL;
//通过遍历找到最后一个结点,链接新结点
Node* p = head;//辅助指针遍历
while (p->next != NULL) {
p = p->next;
}//退出时说明p指向尾结点(非空)
//链接尾部新结点
p->next = newNode;
}一般位置插入(通用插入)
找到要插入位置的前驱结点,然后执行插入
c
#define bool int
#define true 1
#define false 0
bool ListInsert(Node*L,int i,ElemType e){
Node*p=L;
int j=0;//指示当前p所指的结点位序
//找到要插入的位置结点的前驱(第i-1)个结点
while(p!=NULL && j<i-1){
p=p->next;
j++;
}//离开循环时,若干长度足够,那么是由于j==i-1,否则p==NULL发生越界
//检查j的合法性(越界)
if(p==NULL){
return false;
}
//新建结点
Node *s=(Node*)malloc(sizeof(Node));
s->data=e;
//插入结点
s->next=p->next;
p->next=s;
return true;
}找到尾元素|尾指针相关操作
读者可能会考虑以下写法来遍历整个链表
c
Node* p = head->next;//首元
while (p) {
p = p->next;
}//离开循环时p已经是NULL而不是尾结点了,这往往不是我们想要的,尤其是要后续访问或删除尾结点的操作将无法直接利用p进行因此该写法不利于后续灵活处理,通常把循环语句中的判断语句写成(p->next!=NULL)
或者配合break语句也可以找出最后一个非空结点的指针p
c
Node* p = head->next;//首元
while (p) {//也可以是while(1)
if(p->next==NULL){
break;
}
p = p->next;//可以保证这个赋值内容是非空的
}//退出时说明p指向尾结点(非空)这种写法虽然也可以,但是简洁和紧凑程度不如下面的做法
c
while (p->next != NULL) {
p = p->next;
}删除结点
删除指定位置的结点，可以是根据位置删除或者根据值删除：
若根据位序删除(位序范围 1 ∼ n 1\sim{n} 1∼n,其中 n n n为链表长度)
根据值删除结点
c
// 根据值删除结点
void deleteByValue(Node* head, int value) {
Node* p = head;
while (p->next != NULL && p->next->data != value) {
p = p->next;
}
if (p->next != NULL) {
Node* toDelete = p->next;
p->next = toDelete->next;
free(toDelete);
}
}找到目标结点的前驱,然后执行删除
c
#define bool int
#define true 1
#define false 0
bool ListDelete(Node *L, int i, ElemType *e)
{
Node *p = L;
int j = 0;
// 找到第i个结点的前驱(第i-1个结点)
while (p && j < i - 1)
{
p = p->next;
j++;
}
// 如果此时p是尾结点(后继结点为空,不用删除)或者空指针(没有后继),两种情况都说明i不合法
if (p == NULL || p->next == NULL)
{
return false;
}
Node *q = p->next;
*e = q->data; // 返回被删除的值
p->next = q->next;//更新后继(断开q结点)
free(q);//释放q的内存空间
return true;
}