C语言之数据结构初见篇（5）：单链表的介绍（1）

一：单链表的定义

二：两种实现方式

三：核心操作及代码要点

1.定义节点的结构

节点：数据域 + 指针域（指向下一个节点）
头指针：指向第一个节点的指针（链表的入口）
空指针：最后一个节点的next指向NULL

二：两种实现方式

1. 不带头节点的单链表

head直接指向第一个数据节点
空链表时 head = NULL
插入/删除第一个节点时需要修改head

2. 带头节点的单链表

头节点：数据域不存有效数据，next指向第一个数据节点
空链表时 head->next = NULL
统一了插入/删除的代码逻辑（不用单独处理第一个节点）

三：核心操作及代码要点

接下来我会从节点的结构、链表的头插、尾插、尾删、头删、查找、销毁等各方面给大家详细介绍所有的知识点

这里的代码和我们之前介绍的顺序表的文件结构差不多，要是创建三个文件，一个头文件，一个测试文件，一个主体文件，下面的话大家自己应该可以分辨出具体是哪一个文件，所以我就不写文件具体是哪一个了

1.定义节点的结构

代码如下：

cpp 复制代码

typedef int SLDataType; //由于数据类不止一种，所以这里重新定义一个数据类型

typedef struct SListNode
{
	SLDataType data; //由于数据类不止一种，所以这里重新定义一个数据类型
	struct SListNode* next; //结构体指针
}SLTNode; //为了SListNode 后续的书写，这里改一个简单的名字 SLTNode

void SLTPrint(SLTNode* phead);// 打印节点数据  phead是头节点参数

代码解析：

cpp 复制代码

typedef int SLDataType; //由于数据类不止一种，所以这里重新定义一个数据类型

作用：给 int 起了一个别名 SLDataType
意图：以后如果要修改链表存储的数据类型（比如改成 char 或 double），只需要改这一行，不用在代码里到处找 int 去替换
好处：提高了代码的可维护性

cpp 复制代码

typedef struct SListNode
{
    SLDataType data; //由于数据类不止一种，所以这里重新定义一个数据类型
    struct SListNode* next; //结构体指针
}SLTNode; //为了SListNode后续的书写，这里改一个简单的名字 SLTNode

：typedef struct SListNode 告诉编译器要定义一个结构体类型，名字叫 struct SListNode
：SLDataType data; 数据域，存储实际数据，类型是上面定义的 SLDataType（也就是int）
：struct SListNode* next; 指针域，存放下一个节点的地址

结构示意图：

┌─────────────────┐

│ SLTNode │

├────────┬────────┤

│ data │ next │───→ 下一个节点

└────────┴────────┘

cpp 复制代码

void SLTPrint(SLTNode* phead); // 打印节点数据   phead是头节点参数

函数名 ：SLTPrint（Singly Linked List Print）
返回值 ：void 不返回任何值
参数：SLTNode* phead 接收链表的头指针
- 如果传进来的 phead == NULL，说明是空链表
- 如果不为空，则通过遍历打印所有节点的数据
作用：遍历链表并打印每个节点的 data 值（用于调试和观察链表状态）

打印链表内容的主体代码如下：

cpp 复制代码

//链表的主体
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* pcur = phead;
	while (pcur)
	{
		printf("%d->", pcur->data);
		pcur = pcur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

解析：

cpp 复制代码

void SLTPrint(SLTNode* phead)

第1行：函数头

参数：SLTNode* phead - 接收链表的头指针
返回值 ：void - 只打印，不返回数据
作用：遍历整个链表并打印每个节点的数据

cpp 复制代码

SLTNode* pcur = phead;

第2行：创建遍历指针

定义一个 pcur 指针，初始指向头节点

cpp 复制代码

while (pcur)
{
    printf("%d->", pcur->data);
    pcur = pcur->next;
}

第3-7行：遍历循环

循环条件 ：while (pcur)

等价于 while (pcur != NULL)
当 pcur 为 NULL 时，说明已经遍历到链表末尾，循环结束

循环体：

printf("%d->", pcur->data);
- 打印当前节点的数据
- %d 对应 SLDataType 是 int 类型
- -> 是链表打印的常见格式，表示指向下一个
pcur = pcur->next;
- 核心操作：将指针移动到下一个节点
- 这是链表遍历的关键一步

执行过程示例

假设链表为：5 -> 12 -> 8 -> NULL

循环次数	pcur指向	打印	执行后pcur指向
初始	节点5	-	节点5
第1次	节点5	`5->`	节点12
第2次	节点12	`12->`	节点8
第3次	节点8	`8->`	NULL
第4次	NULL	循环结束	-

最终输出：5->12->8->NULL

节点的手动创建

代码如下：

cpp 复制代码

void SListTest01()
{
	//由于链表是由一个一个的节点组成，所以这里我们先创建几个节点
	SLTNode* node1 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode)); //申请空间，强制转换类型
	node1->data = 1;

	SLTNode* node2 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	node2->data = 2;

	SLTNode* node3 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	node3->data = 3;

	SLTNode* node4 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	node4->data = 4;

	//此时我们需要将四个节点链接起来
	node1->next = node2;  //结构体的解引用，相当于 int a =b  b=c c=d  d=NULL
	node2->next = node3;
	node3->next = node4;
	node4->next = NULL;//这里我们只创建了四个节点，所以最后面是NULL指针

	//调用链表的打印
	SLTNode* plist = node1; //相当于 node1 = plist 这里我们用新的变量去打印方便后面的修改
	SLTPrint(plist); //将node1参数传过去,即plist参数传过去
}

解析：

这个函数演示了最原始、最直观的链表创建方式：

手动创建4个节点
给每个节点的data赋值
手动链接节点（指定next指针）
调用打印函数验证结果

第4-5行：创建节点1

cpp 复制代码

SLTNode* node1 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode)); //申请空间，强制转换类型
node1->data = 1;

malloc(sizeof(SLTNode))：在堆上申请一块足够存放一个节点大小的内存
(SLTNode*)：将malloc返回的void*强制转换为SLTNode*类型
node1->data = 1;：给数据域赋值为1
此时node1的next是随机值（未初始化），不能直接使用

第7-15行：重复上述过程创建node2、node3、node4

分别赋值2、3、4
每个节点的next都还是随机值

第18-21行：链接节点

cpp 复制代码

node1->next = node2; //结构体的解引用，相当于 int a =b b=c c=d d=NULL
node2->next = node3;
node3->next = node4;
node4->next = NULL; //这里我们只创建了四个节点，所以最后面是NULL指针

核心操作：将每个节点的next指针指向下一个节点
node1->next = node2：节点1指向节点2
node4->next = NULL：最后一个节点的next必须置NULL，否则遍历时会越界
注释中的比喻：int a = b; b = c; c = d; d = NULL 其实不太准确，指针是"指向"关系，不是赋值

链接后的内存结构

node1 node2 node3 node4

┌───┬───┐ ┌───┬───┐ ┌───┬───┐ ┌───┬───┐

│ 1 │ ──→ │ 2 │ ──→ │ 3 │ ──→ │ 4 │NULL│

└───┴───┘ └───┴───┘ └───┴───┘ └───┴───┘

第24-25行：调用打印函数

cpp 复制代码

//调用链表的打印
SLTNode* plist = node1; //相当于 node1 = plist 这里我们用新的变量去打印方便后面的修改
SLTPrint(plist); //将node1参数传过去，即plist参数传过去

SLTNode* plist = node1;：定义plist指向链表的第一个节点node1
注释说"用新的变量去打印方便后面的修改"：这是一种好习惯------保留原始的node1指针，用plist去操作
SLTPrint(plist);：调用打印函数，预期输出 1->2->3->4->

综上所有的代码，可以得出一下输出结果：

以上的代码都是最原始的节点创建，是非常简单的，我会在后面一节里面会讲解一个更加方便的灵活的节点创建的代码！！！