链表（7.27）

3.3 链表的实现
3.3.1头插
原理图：
newnode为新创建的节点
实现： 
//头插
//让新节点指向原来的头指针（节点），即新节点位于开头
newnode->next = plist;
//再让头指针（节点）指向新节点，新节点就成为了头节点
plist = newnode;

此操作在链表为空的情况下也能正常运行。

3.3.2尾插
原理：创建一个新节点，先通过局部变量 tail 遍历找到指向的下一个节点为空的节点（即倒数第二个节点），然后将该节点与新节点链接起来。
初步实现： 
// 单链表尾插
//第一个参数为头指针的拷贝（形参）
void SListPushBack(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{SLTNode* tail = phead;//创建要插入的新节点SLTNode* newnode = BuySListNode(x);//遍历下一个节点指向为空的节点while (tail->next != NULL){tail = tail->next;}//将该节点与新节点链接起来tail->next = newnode;
}

phead,tail,newnode为局部变量，出了作用域就会自动销毁，而链表的节点存在于堆上，不会自动销毁。

上面的步骤是在原有链表的前提下进行的，如果链表为空呢？

需要让新节点充当头节点，也就是要让 plist（结构体指针）（头指针） 指向新节点,因此我们尝试将新创建的节点赋给头指针

if (phead == NULL){phead = newnode;}

但这个做法对吗，显然不对，形参是实参的一份临时拷贝，改变形参不影响实参，出了这个作用域，这两个指针就销毁了，plist也没有改变。

plist 是结构体类型的指针，要改变它的值，在函数中就需要传它的地址，也就是指针的地址。

//第一个参数为头指针的拷贝（形参）
void SListPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{SLTNode* newnode = BuySListNode(x);//如果链表为空//*pphead==plistif (*pphead == NULL){*pphead = newnode;}else{SLTNode* tail = *pphead;//创建要插入的新节点//遍历下一个节点指向为空的节点while (tail->next != NULL){tail = tail->next;}//将该节点与新节点链接起来tail->next = newnode;}
}

 总结：

改变结构体用结构体指针；

改变结构体指针用结构体二级指针；

3.3.3头插

本篇开头已经在函数外实现过了，现在在函数中实现一次。

每一次头插都要改变 plist 头指针，因此也需要传二重指针

// 单链表的头插
void SListPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{SLTNode* newnode = BuySListNode(x);newnode->next = *pphead;*pphead = newnode;
}

3.3.4尾删

根据剩余节点的不同，分3种情况

1.链表为空

这是一种异常的情况，我们需要使用断言对参数加以限制，以防传空指针情况的出现。

assert(*pphead);

2.链表只剩一个节点

再删掉就为空，这时候就需要释放节点的空间，并将头指针置空，就涉及到了头指针的改变，需要引用二级指针。

    if ((*pphead)->next == NULL)
    {
        free(*pphead);
        *pphead = NULL;
    }

3.链表中包含>1个节点

用 tail 找到末尾节点并将其删除，将倒数第二个节点置空，该情况下不需要二级指针。

原理图：

SLTNode* tailPre = NULL;
        SLTNode* tail = *pphead;
        while (tail->next != NULL)
        {
            tailPre = tail;
            tail = tail->next;
        }
        free(tail);
        tailPre->next = NULL;

3.3.5头删

让头指针指向第二个节点，将第一个节点释放。

// 单链表头删
void SListPopFront(SLTNode** pphead)
{assert(*pphead);//第二个节点SLTNode* newhead = (*pphead)->next;//释放第一个节点free(*pphead);//让第二个节点成为新的头节点*pphead = newhead;
}

完整代码：

头文件

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{SLTDataType data;struct SListNode* next;
}SLTNode;
//打印链表
void SLTPrint(SLTNode* pahead);
//开辟一个节点并赋值
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType X);
// 单链表尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
// 单链表的头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
// 单链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
// 单链表头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);

 测试文件

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"SList.h"
void TestSList1()
{int n = 0;printf("请输入链表的长度\n");scanf("%d", &n);printf("请依次输入每个节点的值\n");//创建头指针SLTNode* plist = NULL;for (int i = 0; i < n; i++){int val = 0;scanf("%d", &val);//开辟新节点SLTNode* newnode = BuySLTNode(val);//头插//让新节点指向原来的头指针（节点），即新节点位于开头newnode->next = plist;//再让头指针（节点）指向新节点，新节点就成为了头节点plist = newnode;}SLTPushBack(&plist, 100);SLTPrint(plist);
}
void TestSList2()
{SLTNode* plist = NULL;SLTPushBack(&plist, 1);SLTPushBack(&plist, 2);SLTPushBack(&plist, 3);SLTPushBack(&plist, 4);SLTPushBack(&plist, 5);SLTPrint(plist);SLTPushFront(&plist, 10);SLTPushFront(&plist, 20);SLTPushFront(&plist, 30);SLTPushFront(&plist, 40);SLTPrint(plist);
}
void TestSList3()
{SLTNode* plist = NULL;SLTPushBack(&plist, 1);SLTPushBack(&plist, 2);SLTPushBack(&plist, 3);SLTPushBack(&plist, 4);SLTPushBack(&plist, 5);SLTPrint(plist);SLTPopBack(&plist);SLTPrint(plist);SLTPopBack(&plist);SLTPrint(plist);SLTPopBack(&plist);SLTPrint(plist);SLTPopBack(&plist);SLTPrint(plist);SLTPopBack(&plist);SLTPrint(plist);// SLTPopBack(&plist);// SLTPrint(plist);
}
void TestSList4()
{SLTNode* plist = NULL;SLTPushBack(&plist, 1);SLTPushBack(&plist, 2);SLTPushBack(&plist, 3);SLTPushBack(&plist, 4);SLTPushBack(&plist, 5);SLTPrint(plist);SLTPopFront(&plist);SLTPrint(plist);SLTPopFront(&plist);SLTPrint(plist);SLTPopFront(&plist);SLTPrint(plist);SLTPopFront(&plist);SLTPrint(plist);SLTPopFront(&plist);//SLTPopFront(&plist);SLTPrint(plist);
}
//void TestSList5()
//{
//	SLTNode* plist = NULL;
//	SLTPushBack(&plist, 1);
//	SLTPushBack(&plist, 2);
//	SLTPushBack(&plist, 3);
//	SLTPushBack(&plist, 4);
//	SLTPushBack(&plist, 5);
//	SLTPrint(plist);
//
//	SLTNode* pos = SLTFind(plist, 3);
//	SLTInsert(&plist, pos, 30);
//}
int main()
{//TestSList1();TestSList2();/*TestSList3();TestSList4();TestSList5();*/return 0;
}

实现文件

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"SList.h"
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{SLTNode* cur = phead;while (cur != NULL){printf("%d->", cur->data);cur = cur->next;}//结束，打印空printf("NULL\n");
}
//开辟节点并赋值
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType X)
{SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));if (newnode == NULL){perror("malloc");exit(-1);}newnode->data = X;newnode->next = NULL;return newnode;
}
// 单链表尾插
//第一个参数为头指针的拷贝（形参）
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);//如果链表为空//*pphead==plistif (*pphead == NULL){//改变结构体指针，用结构体二级指针*pphead = newnode;}else{SLTNode* tail = *pphead;//创建要插入的新节点//遍历下一个节点指向为空的节点while (tail->next != NULL){tail = tail->next;}//改变结构体用结构体指针，将该节点与新节点链接起来tail->next = newnode;}
}
// 单链表的头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);newnode->next = *pphead;*pphead = newnode;
}
// 单链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{//限制参数不为空assert(*pphead);//仅有一个节点的情况if ((*pphead)->next == NULL){free(*pphead);*pphead = NULL;}//有两个及以上节点的情况else{//尾节点的前一个节点SLTNode* tailPre = NULL;SLTNode* tail = *pphead;while (tail->next != NULL){tailPre = tail;//tail往后走之前赋给前一个指针tail = tail->next;}free(tail);tailPre->next = NULL;}
}
// 单链表头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{assert(*pphead);//第二个节点SLTNode* newhead = (*pphead)->next;//释放第一个节点free(*pphead);//让第二个节点成为新的头节点*pphead = newhead;
}

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