一、链表的概念
链表是一种物理存储结构上非连续、非顺序的存储结构，也就是内存存储不是像顺序表那么连续存储，而是以结点的形式一块一块存储在堆上的（用动态内存开辟）。
既然在内存上不是连续存储，那我们如何将这一块一块单独的空间链接起来呢？
我们可以创建一个结构体充当我们的结点，里面分别存放数据（数据域）和下一个结点的地址（指针域），这样我们就可以将一块一块单独的空间链接起来了。
而单链表，顾名思义就是单向链接的链表，效果如同下图
前言：
在讲解单链表的各个接口前，很有必要讲解以下单链表的物理内存到底是如何存储的，先掌握这个，接下来的讲解就会更容易理解
头结点指向的地址就是第一个结点的总地址
第一个结点的指针域指向的是第二个结点的总地址，所以分为两个地址
一个是结点的总地址，另一个是结点总地址里面的next指针存放的指针域的地址，这个指针域的地址又指向了下一个结点的总地址。
看下面的图解内存存储的数据，实际中是没有箭头的，把箭头去掉，才是内存中真正的存储模式
二、接口实现
对数据结构我们一般采用增删查改去实现。
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{
SLTDataType data;//数据域
struct SListNode* next;//指针域
}SLTNode;
void SLTPrint(SLTNode* phead);
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x);
void SLTPushBack(SLTNode** phead, SLTDataType x);
void SLTPushFront(SLTNode** phead, SLTDataType x);
void SLTPopFront(SLTNode** phead);
void SLTPopBack(SLTNode** phead);
1、遍历单链表打印函数
一般需要创建一个临时变量去接收头结点
//遍历链表肯定需要头结点
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* cur = phead;//一般需要临时创建变量
while (cur != NULL)
{
printf("%d->", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("NULL");
}2、创建单链表函数
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if (newnode == NULL)
{
perror(malloc);
exit(-1);
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
}
3、尾插
需要分情况讨论，
- 如果链表本身是空，直接改变头结点的指针，直接指向新建的结点
- 若不为空，需要找到尾结点
TIP:何时用指针变量，何时用二级指针？
改变结构体本身，需要结构体指针
改变结构体指针，需要结构体指针指针（二级指针），并且要有解引用的操作！
刚才第一种情况，直接将头结点的指针改变成新指针的地址，这种直接改变指针的模式，就需要二级指针，进行解引用才能达到目的。
void SLTPushBack(SLTNode** phead, SLTDataType x)
{
//需要分情况讨论，如果链表本身是空
if (*phead == NULL)
{
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
//改变结构体本身，需要结构体的指针
//改变结构体指针，需要结构体指针指针（二级指针），并且要有解引用的操作
*phead = newnode;
}
else
{
//先找尾结点
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
SLTNode* tail = *phead;//需要对phead进行解引用
while (tail->next != NULL)
{
tail = tail->next;
}
tail->next = newnode;
}
}4、头插
头插肯定需要二级指针，因为每次头插都要改变头指针指向的位置
//头插肯定需要二级指针，因为每次头插都要改变头指针指向的位置
void SLTPushFront(SLTNode** phead, SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
newnode->next = *phead;
*phead = newnode;
}
5、尾删
分三种情况
- 第一种是链表为空，需要assert断言检查
- 第二种链表中只有一个结点，需要改变结构体指针，因此函数传参也是需要二级指针
- 第三种链表有多于一个的结点，需要先找到尾结点。
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
//分三种情况
// 第一种就是链表为空
assert(*pphead);
// 第二种链表只有一个结点，需要改变结构体指针
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
pphead = NULL;
}
//第三种链表多于一个结点
else
{
SLTNode* tail = *pphead;
SLTNode* tailprev = NULL;
while (tail->next != NULL)
{
tailprev = tail;
tail = tail->next;
}
free(tail);
tailprev->next = NULL;//严格要求尾指针前一个的next指向null
}
}
6、头删
不需要分类讨论，直接改变头节点的指针指向，但是需要一个临时变量存储结点，便于后面的操作
void SLTPopFront(SLTNode** phead)
{
assert(*phead);
SLTNode* newnode = (*phead)->next;
free(*phead);
*phead = newnode;
}
三、链表和顺序表的比较
顺序表：数组
缺点：文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-623181.html
- 中间或者头部插入删除数据要挪动数据，效率低
- 空间不够，只能扩容。扩容有消耗
- 倍数扩容，用不完，存在空间浪费
优点：
- 下标随机访问。排序，二分查找适合
- CPU高速缓存命中率比较高
链表
优点：
- 任意位置插入删除效率高
- 按需申请释放，不存在扩容
缺点：
- 下标不是随机访问，不适合排序，二分查找
- CPU高速缓存命中率比较低
由此可见，链表和顺序表是两种互补的数据结构~文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-623181.html
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