🐨0. 前言
- 我们需要在程序中存储一系列的数据，这些数据不是一成不变的，需要满足随时的动态增删查改。
- 顺序表，虽然能满足这些要求，可是顺序表在头插或者中间插入数据时，需要将数据一个一个挪动，效率较低；而且需要频繁的扩容，扩容也是需要付出一定的代价。
- 为有效解决这些问题，数据结构中有一种链式存储，它不要求逻辑上相邻的元素在物理上也相邻，由此解决了顺序表的缺陷，但同时也失去了顺序表可随机存取的优点。
🌸1.链表的概念及结构
链表由一些节点组成，节点包含两个部分：数据域和指针域。
- 数据域： 用来存储节点的数据。
- 指针域： 指向下一个节点的地址。
链表可以分为单向链表、双向链表和循环链表等类型。本篇文章讲解的是单链表的实现。
🦖2. 单链表概念
单链表：每个节点只有一个指针域，指向下一个节点。链表的头结点是第一个节点，尾节点是最后一个节点，其指针域指向 NULL。
🐳3.单链表接口声明
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int SLTDateType;
typedef struct SListNode
{
SLTDateType data;//存储的数据
struct SListNode* next;//指向下一个节点
}SLTNode;
//单链表打印
void SLTPrint(SLTNode* phead);
//尾插
void SLTPushBcak(SLTNode** pphead, SLTDateType x);
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDateType x);
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDateType x);
//pos之前插入
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDateType x);
//pos位置删除
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//pos之后插入
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDateType x);
//pos位置后面删除
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);
🦋4. 接口实现
💐4.1 尾插与尾删
//买节点
SLTNode* BuySLTNode(SLTDateType x)
{
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
return NULL;
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
return newnode;
}
//尾插
void SLTPushBcak(SLTNode** pphead, SLTDateType x)
{
assert(pphead);
//买
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
if (*pphead == NULL)
{
*pphead = newnode;
}
else
{
//找尾
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next != NULL)
{
tail = tail->next;
}
tail->next = newnode;
}
}
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead);
assert(*pphead);
//只有一个节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
else
{
//多个节点
SLTNode* prev = NULL;
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next != NULL)
{
prev = tail;
tail = tail->next;
}
free(tail);
tail = NULL;
prev->next = NULL;
}
}
小贴士：
- 这里在插入或删除数据的时候，防止第一个数据是空，所以传过来的是二级指针。第一个数据为空，我们需要改变的是结构体指针，更改指针，需要二级指针；如果不为空，我们只需改变结构体的内容，这里只是更改内容，所以用一级指针即可。
- 尾删时，如果链表本身就为空，那么无法继续删除，所以需要使用断言判断；
另外，prev是用来保存尾节点的前一个节点的指针，因为在删除尾节点之前需要找到尾节点的前一个节点，将其next指针置为NULL。如果不保存prev指针，将无法将尾节点的前一个节点的next指针置为NULL，从而导致删除操作失败或出现错误的节点连接。
💐4.2 头插与头删
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDateType x)
{
assert(pphead);
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead);
assert(*pphead);
SLTNode* first = *pphead;
*pphead = first->next;
free(first);
first = NULL;
}
💐4.3 查找与修改
查找其实就意味着修改，既然能找到这个值，那也就代表着可以将其内容修改。
//查找or修改
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDateType x)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur)
{
if (cur->data == x)
return cur;
cur = cur->next;
}
return NULL;
}
💐4.4 pos位置前(后)插入
//pos之前插入
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDateType x)
{
assert(pos);
assert(pphead);
if (pos == *pphead)
{
//头插
SLTPushFront(&pos, x);
}
else
{
//找pos前一个位置
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
prev->next = newnode;
newnode->next = pos;
}
}
//pos之后插入
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDateType x)
{
assert(pos);
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
newnode->next = pos->next;
pos->next = newnode;
}
💐4.5 pos位置(后面)删除
文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-416597.html
//pos位置删除
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pphead);
assert(pos);
assert(*pphead);
if (pos == *pphead)
{
SLTPopFront(&pos);
}
else
{
//找pos前一个位置
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
prev->next = pos->next;
free(pos);
//形参改变不影响实参
//pos = NULL;
}
}
//pos位置后面删除
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
assert(pos);
assert(pos->next);
SLTNode* del = pos->next;
pos->next = del->next;
free(del);
del = NULL;
}
💐4.6 关于断言的使用
我们发现有些位置断言有些位置不用，这其实很好理解：文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-416597.html
- 打印或者查找链表时，不管是不是空链表，都可以进行，所以不需要断言。
- 进行插入的时候，空链表也是可以的；但是链表的地址，必定不能为空，所以这里必定不能为空，这防止我们在传入的时候出错。
- 删除也同理，空链表是不能进行删除的，所以需要对链表断言判断是否为空。
🌻5. 接口测试
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#pragma warning(disable:6031)
#include"SList.h"
void TestSList1()
{
//尾插测试
//SLTNode s = { 1,NULL };
//SLTNode* plist = &s;
SLTPushBcak(&plist, 1);
plist->data = 1;
plist->next = NULL;
//SLTPushBcak(plist, 2);
//SLTPushBcak(plist, 3);
//SLTPushBcak(plist, 4);
//SLTPrint(plist);
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBcak(&plist, 1);
SLTPushBcak(&plist, 2);
SLTPushBcak(&plist, 3);
SLTPushBcak(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
//头插测试
/*SLTPushFront(&plist, 4);
SLTPushFront(&plist, 3);
SLTPushFront(&plist, 2);
SLTPushFront(&plist, 1);
SLTPrint(plist);*/
//尾删测试
/*SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);*/
//头删测试
/*SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);*/
//查找测试
SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
ret->data *= 2;
SLTPrint(plist);
//pos前插入测试
SLTInsert(&plist, ret, 9);
SLTPrint(plist);
//pos位置删除测试
/*SLTErase(&plist, ret);
ret = NULL;
SLTPrint(plist);*/
//pos位置之后插入测试
SLTInsertAfter(ret, 10);
SLTPrint(plist);
//pos位置后面删除
SLTNode* a = ret->next;
SLTEraseAfter(ret);
SLTPrint(plist);
}
int main()
{
TestSList1();
return 0;
}
到了这里，关于数据结构——单链表的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
