数据结构---单链表

爱吃糖的小杨2024-12-08 9:22

目录

一、概念

二、分类

[1. 单向或者双向](#1. 单向或者双向)

​编辑

[2. 带头或者不带头](#2. 带头或者不带头)

[3. 循环或者非循环](#3. 循环或者非循环)

三、接口实现

1.定义结构

2、申请节点

3、尾插

4、头插

5、尾删

6、头删

7.查找，也可以充当修改

8、在pos之前插入x

9、在pos之后插入x

[​编辑 10、删除pos位置](#编辑 10、删除pos位置)

11、删除pos之后位置

四、完整代码

一、概念

链表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。

二、分类

实际中链表的结构非常多样，以下情况组合起来就有8种链表结构：

1. 单向或者双向

2. 带头或者不带头

3. 循环或者非循环


虽然有这么多的链表的结构，但是我们实际中最常用还是两种结构：

这里我们只介绍无头单向非循环链表：
无头单向非循环链表：结构简单，一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构。

三、接口实现

1.定义结构

cpp 复制代码 
//定义一下结构
typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;
	struct SListNode* next;
}SLTNode;

这里为了方便我们测试代码的正确性，我们顺手实现一个Print，以方便我们检查。

cpp 复制代码 
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;//cur向后走
	}
	printf("NULL\n");
}

2、申请节点

cpp 复制代码 
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x)
{
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}

3、尾插

下面这样写对吗？

cpp 复制代码 
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
	SLTNode* tail = phead;
	while (tail != NULL)
	{
		tail = tail->next;
	}
	tail = newnode;
}

改正：

cpp 复制代码 
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
	SLTNode* tail = phead;
	while (tail->next!= NULL)
	{
		tail = tail->next;
	}
	tail->next = newnode;
}

那么这样写就写完了吗？那如果我的链表是个空的呢？

cpp 复制代码 
//这样写对吗???
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
	if (phead = NULL)
	{
		phead = newnode;
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = phead;
		while (tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
	
}

从结果来看好像并没有插进去啊，这是怎么回事呢？

我们要改变plist就要传plist的地址过去，所以代码应该这么写：

cpp 复制代码 
//正确代码
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
	
}

4、头插

cpp 复制代码 
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;

}

5、尾删

下面这样写对吗？

cpp 复制代码 
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	//1、空
	assert(*pphead);
	//2、一个节点
	//3、一个以上节点

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

正确代码：

cpp 复制代码 
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	//1、空
	assert(*pphead);
	//2、一个节点
	//3、一个以上节点

	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
        //方法一：
		SLTNode* tailPrev = NULL;
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next)
		{
			tailPrev = tail;
			tail = tail->next;
		}
		free(tail);
		tailPrev->next = NULL;

        //方法二：
		//SLTNode* tail = *pphead;
		//while (tail->next->next)
		//{
		//	tail = tail->next;
		//}
		//free(tail->next);
		//tail->next = NULL;
	}
}

6、头删

cpp 复制代码 
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	//空
	assert(*pphead);
	//非空
	SLTNode* newhead = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = newhead;
}

7.查找，也可以充当修改

cpp 复制代码 
//查找,也可以充当修改
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}

		cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}

8、在pos之前插入x

cpp 复制代码 
//在pos之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);
	if (pos == *pphead)
	{
		SLTPushFront(pphead, x);
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}

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

9、在pos之后插入x

cpp 复制代码 
//在pos之后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

注意：

10、删除pos位置

cpp 复制代码 
//删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	assert(pos);
	if (pos == *pphead)
	{
		SLTPopFront(pphead);
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
	}
}

11、删除pos之后位置

cpp 复制代码 
//删除pos的后一个位置
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	assert(pos);
	//检查pos是不是尾节点
	assert(pos->next);

	SLTNode* posNext = pos->next;
	pos->next = posNext->next;
	fress(posNext);
	posNext = NULL;
}

四、完整代码

cpp 复制代码 
//SList.h

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

//无头+单向+非循环链表

//定义一下结构
typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;
	struct SListNode* next;
}SLTNode;
//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead);

//申请节点
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x);

//头插
void SLTPushFront(SLTNode** phead, SLTDataType x);

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

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

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

//查找,也可以充当修改
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);

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

//在pos之后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);

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

//删除pos的后一个位置
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);
cpp 复制代码 
//SList.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "SList.h"
//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;//cur向后走
	}
	printf("NULL\n");
}

//申请节点
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x)
{
	
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}

//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
	
}


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

}


//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	//1、空
	assert(*pphead);
	//2、一个节点
	//3、一个以上节点

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

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


//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	//空
	assert(*pphead);
	//非空
	SLTNode* newhead = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = newhead;
}


//查找,也可以充当修改
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}

		cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}


//在pos之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	assert(pos);
	if (pos == *pphead)
	{
		SLTPushFront(pphead, x);
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}

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


//在pos之后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}


//删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	assert(pphead);
	assert(pos);
	if (pos == *pphead)
	{
		SLTPopFront(pphead);
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
	}
}



//删除pos的后一个位置
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	assert(pos);
	//检查pos是不是尾节点
	assert(pos->next);

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