数据结构的基本概念与单向链表（链表数据类型构造、创建、头插、尾插、头删、尾删）

一、基本概念

1.数据结构

**数据结构：**存储具有一种或多种特定关系的数据的集合（如何组织和存储数据）。

程序设计 = 数据结构 + 算法

2.数据与数据之间的关系

逻辑结构： 数据元素与元素之间的关系

集合：数据元素与元素之间关系平等

线性结构：数据元素与元素之间一对一的关系（顺序表（数组）、链表、队列、栈）

树形结构：数据元素与元素之间一对多的关系（二叉树）

图形结构：数据元素与元素之间多对多的关系（网状结构）

**物理结构：**数据元素在计算机内存中的存储方式

顺序存储：选取内存中连续空间进行存储

代表：顺序表（数组）

内存空间必须连续
数据元素的插入和删除需要移动后续大量数据，不方便
访问元素效率高
需要预分配把内存空间，分配不合适，可能造成内存空间浪费或者数组越界

链式存储：可以选取非连续内存空间进行存储

代表：链式表

内存空间可以不连续
插入和删除数据元素方便
访问数据元素必须要遍历
不需要预分配内存空间，可以根据数据动态存储

**索引存储：**将要存储的元素关键字和存储位置构建索引表，数据查找是通过查询索引表获取数

据的真正存储位置。

**散列存储（哈希存储）：**将要存储的元素的关键字和存储位置之间建立起对应关系，这个关系

称为哈希函数，数据存储时，按照哈希函数的映射进行存储；数据查找时也按照哈希函数的映

射进行查找。

二、单向链表

1.链表数据类型构造

cpp 复制代码

//链表结点类型
typedef struct node
{
int data; //数据域：保存的数据
struct node *pnext; //指针域：下一个结点的地址
}Node_t;
//链表对象类型
typedef struct link
{
Node_t *phead; //链表头节点指针
int clen; //链表当前结点的个数
}Link_t;

2.单向链表的创建

cpp 复制代码

Link_t *create_link()
{
Link_t *plink = malloc(sizeof(Link_t));
if (NULL == plink)
{
printf("malloc error\n");
return NULL;
}
plink->phead = NULL;
plink->clen = 0;
return plink;
}

3.单向链表头插

创建结点
为结点赋值
让要插入结点的指针域指向原来的头节点
让phead指向新插入结点

cpp 复制代码

int insert_link_head(Link_t *plink, int data)
{
Node_t *pinsert = malloc(sizeof(Node_t));
if (NULL == pinsert)
{
printf("malloc error\n");
return -1;
}
pinsert->data = data;
pinsert->pnext = NULL;
pinsert->pnext = plink->phead;
plink->phead = pinsert;
plink->clen++;
return 0;
}

4.单向链表尾插

cpp 复制代码

int insert_link_tail(Link_t *plink, int data)
{
Node_t *pinsert = malloc(sizeof(Node_t));
if (NULL == pinsert)
{
printf("mallocc error\n");
return -1;
}
pinsert->data = data;
pinsert->pnext = NULL;
if (is_empty_link(plink))
{
plink->phead = pinsert;
}
else
{
Node_t *ptmp = plink->phead;
while (ptmp->pnext != NULL)
{
ptmp = ptmp->pnext;
}
ptmp->pnext = pinsert;
}
plink->clen++;
return 0;
}

5.单向链表尾删

cpp 复制代码

int delete_link_tail(Link_t *plink)
{
if (is_empty_link(plink))
{
return -1;
}
else if (NULL == plink->phead)
{
free(plink->phead);
plink->phead = NULL;
}
else
{
Node_t *ptmp = plink->phead;
while (ptmp->pnext->pnext != NULL)
{
ptmp = ptmp->pnext;
}
free(ptmp->pnext);
ptmp->pnext = NULL;
}
plink->clen--;
return 0;
}

6.单向链表头删

cpp 复制代码

int delete_link_head(link_t *plink)
{
    node_t *ptmp = NULL;

    if(NULL == plink->phead)
    {
        return -1;
    }
    else
    {
        ptmp = plink->phead;
        plink->phead = ptmp->pnext;
        free(ptmp);
        plink->clen--;
    }
    return 0;
}