C语言数据结构（链表）_c语言链表数据结构

一、什么是链表

链表是物理存储单元上非连续的、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表的指针地址实现，有一系列结点（地址）组成，结点可动态的生成。相对于线性表顺序结构，操作复杂。

二、链表的作用

实现数据元素的存储按一定顺序储存，允许在任意位置插入和删除结点，包括单向结点，双向结点，循环接点。

三、静态创建链表（包含计算链接节点总数、查找链表节点、遍历链表信息）

#include <stdio.h>
 
struct Test
{
    int data;
    struct Test *next;//定义结构体指针，指向结构体里面的元素
};
 
void printLink(struct Test *head)
{   
    struct Test *point;//定义临时结构体指针
    point = head;//指向链表的头
    while(point != NULL){
        printf("%d ",point->data);
        point = point->next;
    }//遍历链表
    putchar('\n');
}
 
int getLinkTotalNum(struct Test *head)
{
    int cnt = 0;//定义临时变量记录链表节点数
    while(head != NULL){
        cnt++;
        head = head->next;
    }//遍历链表
    return cnt;//返回节点数
}
 
int findLink(struct Test *head,int data)
{
    while(head != NULL){
        if(head->data == data){
            return 1;
        }
        head = head->next;
    }
    return 0;
}
 
int main()
{
    //初始化结构体
    struct Test t1 = {1,NULL};
    struct Test t2 = {2,NULL};
    struct Test t3 = {3,NULL};
    struct Test t4 = {4,NULL};
    struct Test t5 = {5,NULL};
    //链接节点
    t1.next = &t2;
    t2.next = &t3;
    t3.next = &t4;
    t4.next = &t5;
 
    printf("use t1 to printf three nums:\n");
    //printf("%d %d %d\n",t1.data,t1.next->data,t1.next->next->data);
    printLink(&t1);//打印链表数据
    int ret = getLinkTotalNum(&t1);//调用查找链表节点函数
    printf("total num = %d\n",ret);
    ret = findLink(&t1,3);//查找链表是否存在节点3
    //返回值判断
    if(ret == 0){
        printf("no 3\n");
    }else{
        printf("have 3\n");
    }
    return 0;
}

四、链表的插入

1. 从指定节点后方插入新节点（节点后插法）

实现步骤分为两步：1.1 找到要插入的节点位置

2.1 把新节点链接要插入节点位置的下一个，再把插入节点位置的下一个链接新节点

//函数包含三个形参（链表头，插入节点位置，新节点）
int insertFromBehind(struct Test *head,int data,struct Test *new)
{
      struct Test *p=head;//定义临时结构体指针指向链表头
      //遍历链表
        while(p !=NULL){
            if(p->data==data){        //判断插入新节点位置
              new->next=p->next;//把新节点的尾链接要插入节点的下一节点
              p->next=new;//把插入节点的下一个链接新节点
              return 1;
 
        }
        p=p->next;
  }
      return 0;
}

2、从指定节点前方插入新节点（头插法）

实现步骤分为两种：1.1 直接在链表头插入

2.1 在链表中间节点插入

2.1.1 找到节点的下一个为插入位置的目标节点，把新节点接入目标节点的下一个，再把目标节点的下一个链接新节点

struct Test* insertFromForward(struct Test *head,int data,struct Test *new)
{
     struct Test *p=head;//定义临时结构体指针指向链表头
//直接在链表头插入
     if(p->data==data){
       new->next=head;//把新节点的下一个直接链接链表头
       return new;//链表头返回新节点
  }
//在链表中间节点插入
     while(p->next != NULL){
       if(p->next->data==data){//找到节点的下一个为插入位置的目标节点
         new->next=p->next;//把新节点接入目标节点的下一个
         p->next=new;//再把目标节点的下一个链接新节点
         printf("insert success\n");
         return head;//返回链表头
    }
    p=p->next;
  }
  printf("insert no\n");//没找到插入位置，插入失败
  return head;//返回链表头
}

五、链表的删除

1. 从指定节点后方插入新节点（节点后插法）

实现步骤分为两种：1.1 直接在链表头删除

2.1 在链表中间节点删除

2.1.1 找到节点的下一个为删除位置的目标节点，再把目标节点的下一个链接目标节点的后第二个

struct Test* delectNode(struct Test *head,int data)
{
      struct Test *p=head;
//直接在链表头删除
      if(p->data == data){
        head=head->next;//把链表头链接到链表头的下一个
        free(p);//释放删除节点
        return head;
      }
//在链表中间节点删除
      while(p->next != NULL){
        if(p->next->data ==data){//找到节点的下一个为删除位置的目标节点
          p->next=p->next->next;//再把目标节点的下一个链接目标节点的后第二个
          return head;
 
        }
      p=p->next;
      }
 
     return head;
}

六、修改非链表头节点内容

实现步骤分为两步：1.1 找到要修改的节点位置

2.1 把节点位置对应的数据修改成新数据

int reviseLink(struct Test *head,int data,int newdata)
{
    while(head != NULL){
        if(head->data == data){
            head->data = newdata
            return 1;
        }
        head = head->next;
    }
    return 0;
}

七、动态创建链表

1、头插法创建链表

struct Test* creatLink(struct Test *head)
{
     struct Test *new;//定义临时结构体指针
 
     while(1){
       new=(struct Test*)malloc(sizeof(struct Test));//开辟动态空间内存
       printf("input your new node data\n");//提醒用户新插入节点位置
       scanf("%d",&(new->data));//输入数据放在临时结构体指针的数据里
       if(new->data==0){
         printf("0 quit\n");
         free(new);
         return head;
       }//防止插入失败，释放节点
     head= insertFromHead(head,new);//
  }
}

struct Test* insertFromHead(struct Test *head,struct Test *new)
{
 
       if(head==NULL){
         head=new;
 
       }else{
         new->next=head;
         head=new;
       }
     return head;
}

2、尾插法创建链表

struct Test* creatLink2(struct Test *head)
{
     struct Test *new;
 
     while(1){
       new=(struct Test*)malloc(sizeof(struct Test));
       printf("input your new node data\n");
       scanf("%d",&(new->data));
       if(new->data==0){
         printf("0 quit\n");
         free(new);
         return head;
       }
     head= insertBehind(head,new);
  }
}

struct Test* insertBehind(struct Test *head,struct Test *new)
{
      struct Test *p=head;
      if(p == NULL){
        head=new;
        return head;
      }
 
      while(p->next != NULL){
        p=p->next;
      }
      p->next=new;
      return head;
}

3、尾插法

struct ListNode* ReverseList(struct ListNode* pHead ) {
    if(pHead == NULL)   return NULL;
if(pHead -> next == NULL)   return pHead;
 
    struct ListNode* p =  NULL;
    struct ListNode* tmp =  NULL;
 
    p = pHead -> next;
    pHead -> next = NULL;
 
    while(p -> next != NULL){
        tmp = p -> next;
        p -> next = pHead;
        pHead = p;
        p = tmp;
    }
    p->next = pHead;
    pHead = p;
    return pHead;
}