🔥小龙报：个人主页
🎬作者简介：C++研发，嵌入式，机器人等方向学习者
❄️个人专栏：《C语言》《【初阶】数据结构与算法》
✨ 永远相信美好的事情即将发生
文章目录
- 前言
- 一、查找
- 二、指定位置之前或之后插入元素
-
- [2.1 在指定位置之前](#2.1 在指定位置之前)
- [2.2 在指定位置之后](#2.2 在指定位置之后)
- 三、指定位置删除或指定位置之后删除
-
- [3.1 在指定位置](#3.1 在指定位置)
- [3.2 指定位置之后](#3.2 指定位置之后)
- 四、代码展现
-
- [4.1 SList.h](#4.1 SList.h)
- [4.2 SList.c](#4.2 SList.c)
- [4.3 test.c](#4.3 test.c)
- 五、顺序表和链表的区别
- 总结与每日励志
前言
单链表是数据结构中最基础也最核心的线性表之一，熟练掌握其查找、指定位置插入与删除等操作，是深入学习算法与数据结构的关键一步。本文将从零实现单链表的常用接口，详细拆解每一步思路与代码细节，帮助大家真正理解指针操作与链表结构，夯实编程基础，为后续复杂结构打下扎实功底。
一、查找
思路： 遍历：pcur指向头结点，循环，当pucr不为空进入循环，pucr里面指向的数据为要查找的值的时候就返回pcur否则将pucr下一个结点的地址赋值给pcur然后继续判断，直到找到值。如果为空直接返回。
代码：
csharp
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead,SLTDataType x)
{
SLTNode* pcur = phead;
while (pcur)
{
if (pcur->data == x)
return pcur;
pcur = pcur->next;
}
return NULL;
}测试：
csharp
//测试查找
void test1()
{
SLTNode* head = NULL;
SLTPushFront(&head, 1);
SLTPushFront(&head, 2);
SLTPushFront(&head, 3);
SLTNode* find = SLTFind(head, 1);
if (find)
printf("找到了！\n");
else
printf("未找到\n");
}运行结果：
时间复杂度：O(n)
二、指定位置之前或之后插入元素
2.1 在指定位置之前
思路： 头文件不能为空，也不能在空之前插入结点，首先要找到pos位置的前一个结点让它的next指针指向newnode，然后让newnode的next指针指向pos。如何找到pos的前一个结点？那就是遍历，从头结点开始，向后遍历，直到prev的next指针指向pos则就是pos的前一个结点。这里要注意，当pos为头结点的时候，执行的操作就变为了头插。
代码：
csharp
//在指定位置之前插入
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
assert(pphead && pos);
//只有一个节点
if (pos == *pphead)
SLTPushFront(pphead, x);
else
{
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
prev = prev->next;
newnode->next = pos;
prev->next = newnode;
}
}测试：
csharp
//测试在指定位置之前插入
void test1()
{
SLTNode* head = NULL;
SLTPushBack(&head, 1);
SLTPushBack(&head, 2);
SLTPushBack(&head, 3);
SLTNode* find = SLTFind(head, 2);
if (find)
SLTInsert(&head, find, 7);
SLTPrint(head); //打印
}运行结果：
时间复杂度：O(1)
2.2 在指定位置之后
思路： 当pos->next = newnode后，newnode->next = pos->next就变成了newnode->next = newnode，因为仅仅根据pos就能够找到下一个结点，不需要遍历，所以只用传两个数据就可，而且当pos为尾结点时插入数据，这个代码也没问题，不需要像pos在头结点前插入时一样重新调用一下头插函数
代码：
csharp
//在指定位置之后插入
void SLTInsertAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
assert(pphead && pos);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
newnode->next = pos->next;
pos->next = newnode;
}测试：
csharp
//测试在指定位置之后插入
void test1()
{
SLTNode* head = NULL;
SLTPushBack(&head, 1);
SLTPushBack(&head, 2);
SLTPushBack(&head, 3);
SLTNode* find = SLTFind(head, 2);
if (find)
SLTInsertAfter(&head, find, 7);
SLTPrint(head); //打印
}运行结果：
时间复杂度：O(1)
三、指定位置删除或指定位置之后删除
3.1 在指定位置
思路： 这里还是通过遍历找到prev就是pos的前一个结点，然后让prev->next = pos->next,然后释放掉需要删除的那个结点
当pos为头结点的时候，通过遍历prev->next 并不能找不到pos，所以此时需要进行头删操作的引用
代码：
csharp
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pphead && pos);
//头结点
if (pos == *pphead)
SLTPopFront(pphead);
else
{
//寻找该位置前一个节点
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
prev = prev->next;
prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}
}测试：
csharp
//测试在指定位置删除
void test1()
{
SLTNode* head = NULL;
SLTPushBack(&head, 1);
SLTPushBack(&head, 2);
SLTPushBack(&head, 3);
SLTNode* find = SLTFind(head, 2);
if (find)
SLTErase(&head, find);
SLTPrint(head); //打印
}运行结果：
时间复杂度：O(1)
3.2 指定位置之后
思路： 但是当pos为尾结点的时候，pos->next为NULL，所以del->next是对空指针解引用就会报错，所以在assert里面再加入一个条件assert(pos && pos->next)
代码：
csharp
//在指定位置之后删除
void SLTEraseAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pphead && pos);
SLTNode* del = pos->next;
pos->next = del->next;
free(del);
del = NULL;
}测试：
//测试在指定位置之后删除
void test1()
{
SLTNode* head = NULL;
SLTPushBack(&head, 1);
SLTPushBack(&head, 2);
SLTPushBack(&head, 3);
SLTNode* find = SLTFind(head, 2);
if (find)
SLTEraseAfter(&head, find);
SLTPrint(head); //打印}
运行结果：
时间复杂度：O(1)
四、代码展现
4.1 SList.h
csharp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
typedef int SLTDataType;
typedef struct SLTNode
{
SLTDataType data; //数值域
struct SLTNode* next; //指针域外
}SLTNode;
void SLTPrint(SLTNode* phead); //打印
void SLTDestory(SLTNode** pphead); //销毁
void SLTPushBack(SLTNode** pphead,SLTDataType x); //尾插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x); //头插
void SLTPopBack(SLTNode** pphead); //尾删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead); //头删
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead,SLTDataType x); //查找
void SLTInsert(SLTNode** pphead,SLTNode* pos,SLTDataType x); //在指定位置之前插入
void SLTInsertAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x); //在指定位置之后插入
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos); //在指定位置删除
void SLTEraseAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos); //在指定位置之后删除4.2 SList.c
csharp
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "SList.h"
//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* pcur = phead;
while (pcur)
{
printf("%d->", pcur->data);
pcur = pcur->next;
}
printf("NULL\n");
}
//节点申请
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if (newnode == NULL)
{
printf("开辟失败！\n");
exit(-1);
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
return newnode;
}
//销毁
void SLTDestory(SLTNode** pphead)
{
SLTNode* pcur = *pphead;
while (pcur)
{
SLTNode* next = pcur->next;
free(pcur);
pcur = next;
}
*pphead = NULL; //手动置空，避免成为野指针
}
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
assert(pphead);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x); //申请节点
if (*pphead == NULL) //链表为空，新节点为首节点
*pphead = newnode;
else
{
SLTNode* pcur = *pphead;
while (pcur->next != NULL) //寻找尾节点
pcur = pcur->next;
pcur->next = newnode;
}
}
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
assert(pphead);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
//链表不能为空
assert(pphead && *pphead);
//只有一个节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
else
{
SLTNode* prev = NULL; //尾节点的前一个节点
SLTNode* pcur = *pphead;
while (pcur->next != NULL)
{
prev = pcur;
pcur = pcur->next;
}
free(pcur);
pcur = NULL;
prev->next = NULL;
}
}
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead && *pphead);
SLTNode* next = (*pphead)->next; //指向头节点下一个节点
free(*pphead);
*pphead = next; //下一个节点成为新的头结点
}
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead,SLTDataType x)
{
SLTNode* pcur = phead;
while (pcur)
{
if (pcur->data == x)
return pcur;
pcur = pcur->next;
}
return NULL;
}
//在指定位置之前插入
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
assert(pphead && pos);
//只有一个节点
if (pos == *pphead)
SLTPushFront(pphead, x);
else
{
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
prev = prev->next;
newnode->next = pos;
prev->next = newnode;
}
}
//在指定位置之后插入
void SLTInsertAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
assert(pphead && pos);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
newnode->next = pos->next;
pos->next = newnode;
}
//在指定位置删除
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pphead && pos);
//头结点
if (pos == *pphead)
SLTPopFront(pphead);
else
{
//寻找该位置前一个节点
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
prev = prev->next;
prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}
}
//在指定位置之后删除
void SLTEraseAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pphead && pos);
SLTNode* del = pos->next;
pos->next = del->next;
free(del);
del = NULL;
}4.3 test.c
csharp
#include "SList.h"
//测试尾插
//void test1()
//{
// SLTNode* head = NULL;
// SLTPushBack(&head, 1);
// SLTPushBack(&head, 2);
// SLTPushBack(&head, 3);
// SLTPrint(head); //打印
//}
//测试头插
//void test1()
//{
// SLTNode* head = NULL;
// SLTPushFront(&head, 1);
// SLTPushFront(&head, 2);
// SLTPushFront(&head, 3);
// SLTPrint(head); //打印
//}
//测试尾删
//void test1()
//{
// SLTNode* head = NULL;
// SLTPushBack(&head, 1);
// SLTPushBack(&head, 2);
// SLTPushBack(&head, 3);
//
// SLTPopBack(&head);
// SLTPopBack(&head);
// SLTPrint(head); //打印
//}
////测试头删
//void test1()
//{
// SLTNode* head = NULL;
// SLTPushFront(&head, 1);
// SLTPushFront(&head, 2);
// SLTPushFront(&head, 3);
//
// SLTPopFront(&head);
// SLTPopFront(&head);
// SLTPrint(head); //打印
//}
//测试查找
//void test1()
//{
// SLTNode* head = NULL;
// SLTPushFront(&head, 1);
// SLTPushFront(&head, 2);
// SLTPushFront(&head, 3);
//
// SLTNode* find = SLTFind(head, 1);
// if (find)
// printf("找到了！\n");
// else
// printf("未找到\n");
//}
//测试在指定位置之后插入
//void test1()
//{
// SLTNode* head = NULL;
// SLTPushBack(&head, 1);
// SLTPushBack(&head, 2);
// SLTPushBack(&head, 3);
//
// SLTNode* find = SLTFind(head, 2);
// if (find)
// SLTInsertAfter(&head, find, 7);
// SLTPrint(head); //打印
//}
////测试在指定位置删除
//void test1()
//{
// SLTNode* head = NULL;
// SLTPushBack(&head, 1);
// SLTPushBack(&head, 2);
// SLTPushBack(&head, 3);
//
// SLTNode* find = SLTFind(head, 2);
// if (find)
// SLTErase(&head, find);
// SLTPrint(head); //打印
//}
////测试在指定位置之后删除
//void test1()
//{
// SLTNode* head = NULL;
// SLTPushBack(&head, 1);
// SLTPushBack(&head, 2);
// SLTPushBack(&head, 3);
//
// SLTNode* find = SLTFind(head, 2);
// if (find)
// SLTEraseAfter(&head, find);
// SLTPrint(head); //打印
//}
int main()
{
test1();
return 0;
}五、顺序表和链表的区别
注：缓存利用率参考存储体系结构 以及 局部原理性。
总结与每日励志
✨据结构的学习没有捷径，每一个指针、每一次遍历、每一段接口实现，都是夯实功底的必经之路。保持耐心，多写多练多思考，把基础打牢，复杂的算法与项目自然水到渠成。永远相信，坚持与专注，终将让你在编程路上稳步前行、闪闪发光。
