本文主要讲解链表的概念和结构以及实现单链表
目录
一、链表的概念及结构
二、单链表的实现
1.1链表的实现:
1.2单链表的实现:
单链表尾插:
单链表的头插:
单链表的尾删:
单链表头删:
单链表查找:
单链表在pos位置之后插入x:
单链表删除pos位置之后的值:
在pos的前面插入:
删除pos位置:
销毁:
整体实现:
一、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 。
链表的结构跟⽕⻋⻋厢相似,淡季时⻋次的⻋厢会相应减少,旺季时⻋次的⻋厢会额外增加⼏节。只需要将⽕⻋⾥的某节⻋厢去掉/加上,不会影响其他⻋厢,每节⻋厢都是独⽴存在的。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,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 。
⻋厢是独⽴存在的,且每节⻋厢都有⻋⻔。想象⼀下这样的场景,假设每节⻋厢的⻋⻔都是锁上的状态,需要不同的钥匙才能解锁,每次只能携带⼀把钥匙的情况下如何从⻋头⾛到⻋尾?
最简单的做法:每节⻋厢⾥都放⼀把下⼀节⻋厢的钥匙。
其中,下一节车厢的钥匙就是,下一个节点的地址,也就是下一个节点的指针
typedef struct SListNode
{SLTDateType data;struct SListNode* next;
}SListNode;
next指针就相当于是下一节车厢的钥匙
链表中每一节车厢都是malloc独立申请下来的空间,我们称之为节点,节点主要由数据以及下一个节点的地址组成,所以我们要用结构体来封装
当然,如果我们想要保存的数据是字符型或者是浮点型,只需要写一个,这个随时可以替换
typedef int SLTDateType;
- 链式结构在逻辑上是连续的,在物理结构上不⼀定连续
- 节点⼀般是从堆上申请的
- 从堆上申请来的空间,是按照⼀定策略分配出来的,每次申请的空间可能连续,可能不连续
二、单链表的实现
1.1链表的实现:
首先,创建链表,把链表连接起来
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
typedef int SLTDateType;
typedef struct SListNode
{SLTDateType data;struct SListNode* next;
}SListNode;
#include "slist.h"
void SListNodeTest()
{SListNode* node1 = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));node1->data = 1;SListNode* node2 = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));node2->data = 2;SListNode* node3 = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));node3->data = 3;SListNode* node4 = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));node4->data = 4;node1->next = node2;node2->next = node3;node3->next = node4;node4->next = NULL;SListPrint(node1);
}
int main()
{SListNodeTest();return 0;
}
打印的函数:
void SListPrint(SListNode* plist)
{assert(plist);SListNode* pcur = plist;while (pcur){printf("%d->", pcur->data);pcur = pcur->next;}printf("\n");
}
把连接起来的结果打印一下
1.2单链表的实现:
- 需要记住的两点:
- 但凡添了新数据第一步都是要申请新的空间的
- 插入节点,记住一定要从后往前改变
单列表相比于顺序表是没有初始化的,他一开始就是创建一个结构体指针
void SListNodeTest1()
{SListNode* plist = NULL;
}
单链表尾插:
-
尾插首先需要找尾,但如果整个列表是空的的话,那就直接把newNode给*pphead,如果不是空的,就要找尾,定义一个ptail,不要动头节点*pphead,那ptail去尾插
// 单链表尾插
void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{SListNode* ptail = *pplist;SListNode* newNode=BuySListNode(x);if (ptail == NULL)*pplist = newNode;else{while (ptail->next){ptail = ptail->next;}ptail->next=newNode;}
}
运行结果:
这里传的是二级指针,为什么要传二级指针呢?
一开始定义了一个结构体的指针置为NULL,这个指针是plist等于NULL,我给这个结构体指针给他newNode空间和nest指针以及date数据,让 phlist==newNode,相当于定义了一个数组arr ,让int *tmp去开辟malloc空间,成功了就让arr==tmp,为了真正的改变这个SlistNode *phlist我要知道它地址,相当于说我要给它赋值,由于函数结束,你的形参是不能影响实参的,所以说我要传它的地址,他是一级指针,所以我要传二级指针,为了真正能赋值,让phlist接收好这个节点的空间, 这是给一级指针赋值,想要真正改变一级指针,,你就要传他的地址,就要用二级指针接收
这是一个难点,头插也是一样
单链表的头插:
- 头插只需要让新节点newNode的next指针指向头节点*pplist,再让头节点*pplist到新的节点newNode上
// 单链表的头插
void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{SListNode* newNode = BuySListNode(x);newNode->next = *pplist;*pplist = newNode;
}
单链表的尾删:
- 尾删需要注意定义两个节点,一个节点跟着另一个节点的尾巴后面ptail2跟着ptail1的后面第一步就让ptail2=ptail1,让ptail1往后走,这样就让ptail2跟在ptail1后面,当找到最后个节点,直接把最后一个节点释放掉此时ptail1就是最后个节点,ptail2就是最后一个节点的前节点,那前一个节点的nest置为空
void SListPopBack(SListNode** pplist)
{assert(*pplist);SListNode* ptail1 = *pplist;SListNode* ptail2 = *pplist;while (ptail1->next){ptail2 = ptail1;ptail1 = ptail1->next;}free(ptail2->next);ptail2->next = NULL;
}
单链表头删:
- 头删只需要保存头节点的下一个支点,再让头节点释放掉,再让头节点走到刚才保存那个节点上去
void SListPopFront(SListNode** pplist)
{assert(*pplist);SListNode* pphead = (*pplist)->next;free(*pplist);*pplist = pphead;
}
单链表查找:
- 单链表的查找返回接收需要在Test.c上实现,找到了就返回,该节点找不到就返回空(NULL)
SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x)
{assert(plist);while (plist){if (plist->data == x)return plist;plist = plist->next;}return NULL;
}
单链表在pos位置之后插入x:
- 在pose位置之后插入x,只需要创建一个新的节点,让新节点的下一个节点指向pos下一个节点,再让pos下一个节点指向新节点
// 单链表在pos位置之后插入x
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x)
{SListNode* newNode = BuySListNode(x);newNode->next = pos->next;pos->next = newNode;
}
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 SListEraseAfter(SListNode* pos)
{SListNode* tmp = pos->next->next;free(pos->next);pos->next = NULL;pos->next = tmp;
}
在pos的前面插入:
- 在pos的前面插入,首先,如果列表里面只有一个节点,那就相当于是头插,如果不是的话,那就循环找到pos
// 在pos的前面插入
void SLTInsert(SListNode** pplist, SListNode* pos, SLTDateType x)
{assert(*pplist);if (*pplist == pos){SListPushFront(pplist, x);}else{SListNode* tmp = *pplist;while (tmp->next != pos){tmp = tmp->next;}SListNode* newNode = BuySListNode(x);newNode->next = pos;tmp->next = newNode;}
}
删除pos位置:
- 删除pos位置只需要用temp1保存pos的下一个节点再让pos释放掉,循环找到pos的前一个节点,再让pos前一个节点指向tmp1
删除pos位置
void SLTErase(SListNode** pplist, SListNode* pos)
{SListNode* tmp = *pplist;SListNode* tmp1 = pos->next;while (tmp->next != pos){tmp = tmp->next;}free(pos);pos = NULL;tmp->next = tmp1;
}
销毁:
- 销毁需要一个一个销毁,因为每个节点都开辟了空间
void SLTDestroy(SListNode** pplist)
{assert(*pplist);while (*pplist){SListNode* tmp = (*pplist)->next;free(*pplist);*pplist = tmp;}
}
整体实现:
slist.h
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
typedef int SLTDateType;
typedef struct SListNode
{SLTDateType data;struct SListNode* next;
}SListNode;动态申请一个节点
SListNode* BuySListNode(SLTDateType x);
// 单链表打印
void SListPrint(SListNode* plist);//单链表尾插
void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x);
// 单链表的头插
void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x);单链表的尾删
void SListPopBack(SListNode** pplist);
// 单链表头删
void SListPopFront(SListNode** pplist);单链表查找
SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x);单链表在pos位置之后插入x
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x);单链表删除pos位置之后的值
void SListEraseAfter(SListNode* pos);
//
// 在pos的前面插入
void SLTInsert(SListNode** pphead, SListNode* pos, SLTDateType x);删除pos位置
void SLTErase(SListNode** pphead, SListNode* pos);
void SLTDestroy(SListNode** pphead);
slist.c
#include "slist.h"
// 动态申请一个节点
SListNode* BuySListNode(SLTDateType x)
{SListNode* Node = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));if (Node == NULL){perror("malloc fail");exit(1);}Node->data = x;Node->next = NULL;return Node;}
// 单链表打印
void SListPrint(SListNode* plist)
{assert(plist);SListNode* pcur = plist;while (pcur){printf("%d->", pcur->data);pcur = pcur->next;}printf("\n");
}
// 单链表尾插
void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{SListNode* ptail = *pplist;SListNode* newNode=BuySListNode(x);if (ptail == NULL)*pplist = newNode;else{while (ptail->next){ptail = ptail->next;}ptail->next=newNode;}
}
// 单链表的头插
void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{SListNode* newNode = BuySListNode(x);newNode->next = *pplist;*pplist = newNode;
}
// 单链表的尾删
void SListPopBack(SListNode** pplist)
{assert(*pplist);SListNode* ptail1 = *pplist;SListNode* ptail2 = *pplist;while (ptail1->next){ptail2 = ptail1;ptail1 = ptail1->next;}free(ptail2->next);ptail2->next = NULL;
}
// 单链表头删
void SListPopFront(SListNode** pplist)
{assert(*pplist);SListNode* pphead = (*pplist)->next;free(*pplist);*pplist = pphead;
}
// 单链表查找
SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x)
{assert(plist);while (plist){if (plist->data == x)return plist;plist = plist->next;}return NULL;
}
// 单链表在pos位置之后插入x
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x)
{SListNode* newNode = BuySListNode(x);newNode->next = pos->next;pos->next = newNode;
}单链表删除pos位置之后的值
void SListEraseAfter(SListNode* pos)
{SListNode* tmp = pos->next->next;free(pos->next);pos->next = NULL;pos->next = tmp;
}// 在pos的前面插入
void SLTInsert(SListNode** pplist, SListNode* pos, SLTDateType x)
{assert(*pplist);if (*pplist == pos){SListPushFront(pplist, x);}else{SListNode* tmp = *pplist;while (tmp->next != pos){tmp = tmp->next;}SListNode* newNode = BuySListNode(x);newNode->next = pos;tmp->next = newNode;}
}删除pos位置
void SLTErase(SListNode** pplist, SListNode* pos)
{SListNode* tmp = *pplist;SListNode* tmp1 = pos->next;while (tmp->next != pos){tmp = tmp->next;}free(pos);pos = NULL;tmp->next = tmp1;
}
void SLTDestroy(SListNode** pplist)
{assert(*pplist);while (*pplist){SListNode* tmp = (*pplist)->next;free(*pplist);*pplist = tmp;}
}
——————————————————完 结——————————————————————