【数据结构】手搓链表

一、定义

cpp 复制代码

typedef struct node_s
{
    int _data;
    struct node_s *_next;
} node_t;

typedef struct list_s
{
    node_t *_head;
    node_t *_tail;
} list_t;

节点结构体（node_s）：
- int _data;存储节点中的数据
- struct node_s *_next;：指向 node_s 类型的指针，用来指向链表中的下一个节点
链表结构体（list_s）：
- node_t *_head;：这是一个指向 node_s 类型的指针，用来指向链表的第一个节点，即头节点。如果链表为空，那么 _head 应该指向 NULL。
- node_t *_tail;：这是一个指向 node_s 类型的指针，用来指向链表的最后一个节点，即尾节点。如果链表为空，那么 _tail 也应该指向 NULL。

链表的结构图如下：

初始化：

头尾结点指针均置为空

cpp 复制代码

void init(list_t *l)
{
    l->_head = NULL;
    l->_tail = NULL;
}

二、插入

1、头插法

由于函数需要更改pHead的指向，而pHead是指向Head结点的指针类型为node_t *，所以函数需要传入pHead的地址即：node_t **二级指针，如图所示传入ppHead和ppTail

若链表为空，则头尾指针均指向新节点
若不为空，则新结点与pHead指向相同，即指向Head，再将pHead前移

cpp 复制代码

void headInsert(node_t **ppHead, node_t **ppTail, int data)
{
    node_t *pNew = (node_t *)malloc(sizeof(node_t));
    bzero(pNew, sizeof(node_t));
    pNew->_data = data;
    if (*ppHead == NULL)
    {
        *ppHead = pNew;
        *ppTail = pNew;
    }
    else
    {
        pNew->_next = *ppHead;
        *ppHead = pNew;
    }
}

2、尾插法

参数与头插法相同

若链表为空，则头尾指针均指向新节点
若不为空，则pTail指向的Tail结点的_next指向新节点，再将pTail后移

cpp 复制代码

void tailInsert(node_t **ppHead, node_t **ppTail, int data)
{
    node_t *pNew = (node_t *)malloc(sizeof(node_t));
    bzero(pNew, sizeof(node_t));
    pNew->_data = data;
    if (*ppHead == NULL)
    {
        *ppHead = pNew;
        *ppTail = pNew;
    }
    else
    {
        (*ppTail)->_next = pNew;
        *ppTail = pNew;
    }
}

三、遍历

cpp 复制代码

void visit(node_t *pHead)
{
    node_t *pCur = pHead;
    while (pCur)
    {
        printf("%d ", (*pCur)._data);
        pCur = pCur->_next;
    }
    printf("\n");
}

四、测试

1、头插法

cpp 复制代码

list_t list;
init(&list);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    headInsert(&list._head, &list._tail, i);
    visit(list._head);
}

运行结果：

2、尾插法

cpp 复制代码

list_t list;
init(&list);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
    tailInsert(&list._head, &list._tail, i);
    visit(list._head);
}
return 0;

运行结果：

五、使用C++对其封装

cpp 复制代码

class List
{
public:
    List();
    ~List();
    void push_back(int data);
    void push_front(int data);
    void visit();

private:
    typedef struct node_s
    {
        int _data;
        struct node_s *_next;
    } node_t;

    node_t *_pHead;
    node_t *_pTail;
};
List::List()
{
    _pHead = nullptr;
    _pTail = nullptr;
}
List::~List()
{
    node_t *pCur = _pHead;
    node_t *temp = nullptr;
    while (pCur)
    {
        temp = pCur;
        pCur = pCur->_next;
        delete temp;
        temp = nullptr;
    }
}
void List::push_back(int data)
{
    node_t *pNew = new node_t();
    pNew->_data = data;
    pNew->_next = nullptr;
    if (_pHead == nullptr)
    {
        _pHead = pNew;
        _pTail = pNew;
    }
    else
    {
        pNew->_next = _pHead;
        _pHead = pNew;
    }
}
void List::push_front(int data)
{
    node_t *pNew = new node_t();
    pNew->_data = data;
    pNew->_next = nullptr;
    if (_pHead == nullptr)
    {
        _pHead = pNew;
        _pTail = pNew;
    }
    else
    {
        _pTail->_next = pNew;
        _pTail = pNew;
    }
}
void List::visit()
{
    node_t *pCur = _pHead;
    while (pCur)
    {
        std::cout << (*pCur)._data << " ";
        pCur = pCur->_next;
    }
    std::cout << "\n";
}