目录
1 -> 链表
1.1 -> 链表的概念及结构
1.2 -> 链表的分类
2 -> 无头+单向+非循环链表(单链表)
2.1 -> 接口声明
2.2 -> 接口实现
2.2.1 -> 动态申请一个结点
2.2.2 -> 单链表的打印
2.2.3 -> 单链表的尾插
2.2.4 -> 单链表的头插
2.2.5 -> 单链表的尾删
2.2.6 -> 单链表的头删
2.2.7 -> 单链表的查找
2.2.8 -> 单链表在pos位置之前插入x
2.2.9 -> 单链表在pos位置之后插入x
2.2.10 -> 单链表删除pos位置的值
2.2.11 -> 单链表删除pos位置之后的值
2.3 -> 完整代码
2.3.1 -> SList.h
2.3.2 -> SList.c
2.3.3 -> Test.c
1 -> 链表
1.1 -> 链表的概念及结构
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,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。
现实中 数据结构中
注意:
- 上图可看出,链式结构在逻辑上是连续的,但是在物理上不一定连续;
- 现实中的结点一般都是从堆上申请出来的;
- 从堆上申请的空间,是按照一定策略分配的,两次申请的空间可能连续,也可能不连续。
假设在32位系统上,结点中值域为int类型,则一个节点的大小为8个字节,则也可能有以下链表:
1.2 -> 链表的分类
实际中链表的结构非常多样,以下情况组合起来就有八种链表结构:
1. 单向或双向
2. 带头或不带头
3. 循环或非循环
虽然有很多链表结构,但最常用的还是这两种:
1. 无头单向非循环链表
2. 带头双向循环链表
1. 无头单向非循环链表:结构简单,一般不会单独用来存储数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构,如哈希桶、图的邻接表等。
2. 带头双向循环链表:结构最复杂,一般用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构,都是带头双向循环链表。另外这个结构虽然复杂,但是使用代码实现以后会发现结构会带来很多优势,实现反而简单了。
2 -> 无头+单向+非循环链表(单链表)
2.1 -> 接口声明
#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
// 无头+单向+非循环链表增删查改实现
typedef int SLTDateType;
typedef struct SLTNode
{
SLTDateType data;
struct SLTNode* next;
}SLTNode;
// 动态申请一个结点
SLTNode* BuySLTNode(SLTDateType x);
// 单链表打印
void SLTPrint(SLTNode* phead);
// 单链表尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDateType x);
// 单链表的头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDateType x);
// 单链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
// 单链表头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
// 单链表查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDateType x);
// 单链表在pos位置之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDateType x);
// 单链表在pos位置之后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDateType x);
// 单链表删除pos位置的值
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
// 单链表删除pos位置之后的值
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);
2.2 -> 接口实现
2.2.1 -> 动态申请一个结点
// 动态申请一个结点
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;
}
2.2.2 -> 单链表的打印
// 单链表的打印
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur != NULL)
{
printf("%d->", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("NULL\n");
}
2.2.3 -> 单链表的尾插
// 单链表的尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDateType x)
{
assert(pphead);
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
if (*pphead == NULL)
{
*pphead = newnode;
}
else
{
SLTNode* cur = *pphead;
while (cur->next != NULL)
{
cur = cur->next;
}
cur->next = newnode;
}
}
// 尾插测试
void SLTTest1()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
}
2.2.4 -> 单链表的头插
// 单链表的头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDateType x)
{
assert(pphead);
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
// 头插测试
void SLTTest2()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushFront(&plist, 1);
SLTPushFront(&plist, 2);
SLTPushFront(&plist, 3);
SLTPushFront(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
}
2.2.5 -> 单链表的尾删
// 单链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead);
assert(*pphead); // 暴力检查
温柔的检查
//if (*pphead == NULL)
//{
// return;
//}
// 只有一个节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
// 有多个节点
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next != NULL)
{
prev = tail;
tail = tail->next;
}
free(tail);
tail = NULL;
prev->next = NULL;
}
}
// 尾删测试
void SLTTest3()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
}
2.2.6 -> 单链表的头删
// 单链表的头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead);
SLTNode* tail = *pphead;
*pphead = (*pphead)->next;
free(tail);
tail = NULL;
}
// 头删测试
void SLTTest4()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
}
2.2.7 -> 单链表的查找
// 单链表的查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDateType x)
{
SLTNode* ptr = phead;
while (ptr->next != NULL)
{
if (ptr->data == x)
{
return ptr;
}
else
{
ptr = ptr->next;
}
}
return NULL;
}
// 查找测试
void SLTTest5()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTNode* ans = SLTFind(plist, 1);
if (ans)
ans->data = 10;
SLTPrint(plist);
}
2.2.8 -> 单链表在pos位置之前插入x
// 单链表在pos位置之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDateType x)
{
assert(pphead);
assert(pos);
if (pos == *pphead)
{
SLTPushFront(pphead, x);
}
else
{
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
prev->next = newnode;
newnode->next = pos;
}
}
// 在pos位置之前插入x测试
void SLTTest6()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, 2);
if (pos)
SLTInsert(&plist, pos, 99);
SLTPrint(plist);
}
2.2.9 -> 单链表在pos位置之后插入x
// 单链表在pos位置之后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDateType x)
{
assert(pos);
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
SLTNode* tmp = pos->next;
pos->next = newnode;
newnode->next = tmp;
}
// 在pos位置之后插入x测试
void SLTTest7()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, 2);
if (pos)
SLTInsertAfter(pos, 99);
SLTPrint(plist);
}
2.2.10 -> 单链表删除pos位置的值
// 单链表删除pos位置的值
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pphead);
assert(*pphead);
assert(pos);
if (pos == *pphead)
{
SLTPopFront(pphead);
}
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
if (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}
}
// 删除pos位置的值测试
void SLTTest8()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, 2);
if (pos)
SLTErase(&plist, pos);
SLTPrint(plist);
}
2.2.11 -> 单链表删除pos位置之后的值
// 单链表删除pos位置之后的值
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
assert(pos);
assert(pos->next);
SLTNode* tmp = pos->next->next;
free(pos->next);
pos->next = tmp;
}
// 删除pos位置之后的值测试
void SLTTest9()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, 2);
if (pos)
SLTEraseAfter(pos);
SLTPrint(plist);
}
2.3 -> 完整代码
2.3.1 -> SList.h
#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
// 无头+单向+非循环链表增删查改实现
typedef int SLTDateType;
typedef struct SLTNode
{
SLTDateType data;
struct SLTNode* next;
}SLTNode;
// 动态申请一个结点
SLTNode* BuySLTNode(SLTDateType x);
// 单链表打印
void SLTPrint(SLTNode* phead);
// 单链表尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDateType x);
// 单链表的头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDateType x);
// 单链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
// 单链表头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
// 单链表查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDateType x);
// 单链表在pos位置之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDateType x);
// 单链表在pos位置之后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDateType x);
// 单链表删除pos位置的值
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
// 单链表删除pos位置之后的值
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);
2.3.2 -> SList.c
#include "SList.h"
// 动态申请一个结点
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;
}
// 单链表的打印
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur != NULL)
{
printf("%d->", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("NULL\n");
}
// 单链表的尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDateType x)
{
assert(pphead);
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
if (*pphead == NULL)
{
*pphead = newnode;
}
else
{
SLTNode* cur = *pphead;
while (cur->next != NULL)
{
cur = cur->next;
}
cur->next = newnode;
}
}
// 单链表的头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDateType x)
{
assert(pphead);
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
// 单链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead);
assert(*pphead); // 暴力检查
温柔的检查
//if (*pphead == NULL)
//{
// return;
//}
// 只有一个节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
// 有多个节点
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next != NULL)
{
prev = tail;
tail = tail->next;
}
free(tail);
tail = NULL;
prev->next = NULL;
}
}
// 单链表的头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead);
SLTNode* tail = *pphead;
*pphead = (*pphead)->next;
free(tail);
tail = NULL;
}
// 单链表的查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDateType x)
{
SLTNode* ptr = phead;
while (ptr->next != NULL)
{
if (ptr->data == x)
{
return ptr;
}
else
{
ptr = ptr->next;
}
}
return NULL;
}
// 单链表在pos位置之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDateType x)
{
assert(pphead);
assert(pos);
if (pos == *pphead)
{
SLTPushFront(pphead, x);
}
else
{
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
prev->next = newnode;
newnode->next = pos;
}
}
// 单链表在pos位置之后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDateType x)
{
assert(pos);
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
SLTNode* tmp = pos->next;
pos->next = newnode;
newnode->next = tmp;
}
// 单链表删除pos位置的值
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pphead);
assert(*pphead);
assert(pos);
if (pos == *pphead)
{
SLTPopFront(pphead);
}
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
if (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}
}
// 单链表删除pos位置之后的值
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
assert(pos);
assert(pos->next);
SLTNode* tmp = pos->next->next;
free(pos->next);
pos->next = tmp;
}
2.3.3 -> Test.c
#include "SList.h"
// 尾插测试
void SLTTest1()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
}
// 头插测试
void SLTTest2()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushFront(&plist, 1);
SLTPushFront(&plist, 2);
SLTPushFront(&plist, 3);
SLTPushFront(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
}
// 尾删测试
void SLTTest3()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
}
// 头删测试
void SLTTest4()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
}
// 查找测试
void SLTTest5()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTNode* ans = SLTFind(plist, 1);
if (ans)
ans->data = 10;
SLTPrint(plist);
}
// 在pos位置之前插入x测试
void SLTTest6()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, 2);
if (pos)
SLTInsert(&plist, pos, 99);
SLTPrint(plist);
}
// 在pos位置之后插入x测试
void SLTTest7()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, 2);
if (pos)
SLTInsertAfter(pos, 99);
SLTPrint(plist);
}
// 删除pos位置的值测试
void SLTTest8()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, 2);
if (pos)
SLTErase(&plist, pos);
SLTPrint(plist);
}
// 删除pos位置之后的值测试
void SLTTest9()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPrint(plist);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, 2);
if (pos)
SLTEraseAfter(pos);
SLTPrint(plist);
}
int main()
{
return 0;
}
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