【数据结构3】带头指针·单向链表实现

一、带头指针的链表头结构

二、接口的设计与实现

[2.1 在栈上申请空间（init接口实现初始化）](#2.1 在栈上申请空间（init接口实现初始化）)

[2.2 头插接口实现](#2.2 头插接口实现)

[2.3 带头指针链表任意位置插入](#2.3 带头指针链表任意位置插入)

[2.4 带头指针链表删除元素](#2.4 带头指针链表删除元素)

[2.5 带头指针链表遍历](#2.5 带头指针链表遍历)

[2.6 销毁元素](#2.6 销毁元素)

三、test测试例

一、带头指针的链表头结构

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C

// 链表头结构
typedef struct
{
    Node_t *header;
    int count;
}ChainList_t;

二、接口的设计与实现

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C

void initChainList(ChainList_t *table);

void destroyChianList(ChainList_t *table);   

int insertChainLiHeader(ChainList_t *table,Element_t val);
int insertChainListPos(ChainList_t *table,int pos,Element_t val);

int deleteChainListElement(ChainList_t *table,Element_t val);

void showChianList(const ChainList_t *table);

2.1 在栈上申请空间（init接口实现初始化）

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C

void initChainList(ChainList_t* table)
{
    table->count = 0;
    table->header = NULL;
}

2.2 头插接口实现

带头指针的链表：引入dummy作为虚拟头结点,简化操作

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C

int insertChainLiHeader(ChainList_t* table, Element_t val)
{
    Node_t dummy;
    dummy.next = table->header;  // 指针赋值
    //下同,dummy作为虚拟头节点
    Node_t *p = &dummy;

    Node_t *new_node = malloc(sizeof(Node_t));
    if (new_node == NULL)
    {
        return -1;
    }
    // 初始化
    new_node->val = val;
    // 节点插入逻辑
    new_node->next = p->next;
    p->next = new_node;

    ++table->count;

    table->header = dummy.next;  //临时dummy存的值，最后要赋值给头指针

    return 0;
}

2.3 带头指针链表任意位置插入

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C

int insertChainListPos(ChainList_t* table,int pos, Element_t val)
{
    Node_t dummy;
    dummy.next = table->header;

    // 边界值
    if (pos < 0 || pos > table->count)
    {
        printf("insert pos invalid\n");
        return -1;
    }
    
    Node_t *p = &dummy;
    int index = -1;
    while (index < pos-1)  // index == pos-2、p = p->next退出while
    {
        p = p->next;
        ++index;
    }
    if (p == NULL)
    {
        return -1;
    }
    Node_t *new_node = malloc(sizeof(Node_t));
    new_node->val = val;
    new_node->next = p->next;
    p->next = new_node;

    ++table->count;

    table->header = dummy.next;

    return 0;
}

2.4 带头指针链表删除元素

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C

int deleteChainListElement(ChainList_t* table, Element_t val)
{
    Node_t dummy;
    dummy.next = table->header;

    Node_t *p = &dummy;

    while (p->next && p->next->val != val)
    {
        p = p->next;
    }
    if (p->next == NULL)
    {
        printf("not find\n");
        return -1;
    }
    Node_t *tmp = p->next;
    p->next = tmp->next;
    free(tmp);
    --table->count;

    table->header = dummy.next;

    return 0;

}

2.5 带头指针链表遍历

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C

void showChianList(const ChainList_t* table)
{
    // p指向第一个节点（比如100）
    Node_t *p = table->header;
    printf("chainlist : %d Element\n",table->count);

    while (p)
    {
        printf("%d\t",p->val);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
}

2.6 销毁元素

销毁该链表的元素区域，头不管（在堆上申请的空间才需要手动申请和释放）

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C

void destroyChianList(ChainList_t *table)
{
    Node_t dummy;
    dummy.next = table->header;

    Node_t *p = &dummy;
    Node_t *tmp;
    while (p->next)
    {
        tmp = p->next;
        p->next = tmp->next;
        free(tmp);
        --table->count;
    }
    printf("chainlist have : %d element",table->count);
}

三、test测试例

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C

int test02()
{
    ChainList_t table1;  //表在栈上
    initChainList(&table1); //进行初始化，而非创建新表
    for (int i=0;i<10;i++)
    {
        insertChainLiHeader(&table1,i+200);
    }
    insertChainListPos(&table1,8,7000);
    showChianList(&table1);
    deleteChainListElement(&table1,200);

    showChianList(&table1);

    destroyChianList(&table1);  
}

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