＜数据结构＞ C语言实现 单链表_c语言给链表赋值

目录

1.链表的概念及结构

2.实现单链表

2.1 SList.h

2.2 SList.c

2.2.1 单链表打印

Text.c进行测试

2.2.2单链表尾插

2.2.3 单链表头插

2.2.4单链表尾删

2.2.5单链表头删

2.2.6单链表查找

2.2.7单链表在pos位置之前插入

2.2.8单链表在pos位置之后插入

2.2.9单链表删除pos位置

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1.链表的概念及结构

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时通过链表中的指针链接次序实现的。

从上图可以看出：

1.链式结构在逻辑上时连续的，但在物理上不一定连续

2.显示中的节点一般都是从堆上申请出来的

3.从堆上申请的空间，是按照一定的策略来分配的，两次申请的空间可能连续，也可能不连续

2.实现单链表

2.1 SList.h

#pragma once
 
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
 
typedef int SLTDataType;
 
typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;
	struct SListNode* next;
}SListNode;
 
 
//单链表打印
void SListPrint(SListNode* phead);
//单链表销毁
void SListDestory(SListNode** pphead);
 
 
//单链表尾插
void SListPushBack(SListNode** pphead, SLTDataType x);
//单链表头插
void SListPushFront(SListNode** pphead, SLTDataType x);
//单链表尾删
void SListPopBack(SListNode** pphead);
//单链表头删
void SListPopFront(SListNode** pphead);
 
 
//找到x数据元素的位置
SListNode* SListFind(SListNode* phead, SLTDataType x);
 
 
//在pos位置之前插入x
void SListInsertBefore(SListNode** pphead, SListNode* pos, SLTDataType x);
//在pos位置之后插入x
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos位置的数据
void SListErase(SListNode** pphead, SListNode* pos);

2.2 SList.c

2.2.1 单链表打印

 

 

//单链表打印
void SListPrint(SListNode* phead)
{
    //创建新指针cur，并用phead赋值
	SListNode* cur = phead;
 
    //当cur为NULL时循环结束
	while (cur)
	{
		printf("%d->", cur->data);
 
        //将cur下一个结点赋值给cur
		cur = cur->next;
	}
 
	printf("NULL\n");
}

Text.c进行测试

#include "SList.h"
 
int main()
{
	//创建头节点
	SListNode* slist;
	//创建结点
	SListNode* n1 = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));
	SListNode* n2 = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));
	SListNode* n3 = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));
	n1->data = 1;
	n2->data = 2;
	n3->data = 3;
	n1->next = n2;
	n2->next = n3;
	n3->next = NULL;
 
 
	//将n1赋值给头节点
	slist = n1;
	SListPrint(slist);
 
	return 0;
}

结果：

2.2.2单链表尾插

由于头插、尾插等都需要建立新结点，所以将结点功能作为独立函数，方便后续调用，避免函数之间的冗余。

//创建新节点
SListNode* BuySListNode(SLDataType x)
{
	SListNode* newnode = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	else
	{
		newnode->data = x;
		newnode->next = NULL;
	}
}

 

1.若phead指向的头节点为空，则要将创建的新节点赋值给phead

             

 

 

2.若phead指向的头节点不为空，则要找尾(tail)，并将新节点赋值给tail->next

 

 

//单链表尾插
void SListPushBack(SListNode* phead, SLDataType x)
{
	SListNode* newnode = BuySListNode(x);
	if (phead == NULL)
	{
		phead = newnode;
	}
	else
	{
		//找尾
		SListNode* tail = phead;
		while (tail->next)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}

 既然尾插函数写完了，那么让我们来进行测试。

Test.c

 

 我们进行了4次尾插，原本期待的结果是 0->1->2->3->NULL，但是运行出来的结果却是NULL。

那么是什么错误导致结果与预想有出入呢？

这个错误涉及到函数的传值传址。

我们将头结点slist传给SListNode* phead 实际上只是传了值。phead作为形参改变，不影响到实参。当链表为空时，我们将新结点赋值给phead影响不了原来的slist，那么后续操作也就都无效了。

解决方法：进行传址，将slist的地址传给SListNode** pphead，对pphead进行操作。

 

//单链表尾插 correct
void SListPushBack(SListNode** pphead, SLDataType x)
{
	SListNode* newnode = BuySListNode(x);
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		//找尾
		SListNode* tail = *pphead;
		while (tail->next)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}

 

 

2.2.3 单链表头插

 

 

//单链表头插
void SListPushFront(SListNode** pphead, SLDataType x)
{
	SListNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

 

2.2.4单链表尾删

 

尾删分为三种情况：

1.当链表为空的时候，直接返回 return

2.当链表只有一个节点的时候，直接释放并置空头节点

3.当链表有两个以上节点的时候，用tail遍历链表，当tail->next->next ==NULL时，遍历结束并将tail->next释放置空。

 

//单链表尾删
void SListPopBack(SListNode** pphead)
{
	if (*pphead == NULL)
	{
		return;
	}
	else if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		SListNode* tail = *pphead;
		while (tail->next->next)
		{
			tail = tail->next;
		}
 
		free(tail->next);
		tail->next = NULL;
	}
}

2.2.5单链表头删

单链表头删分两种情况：

1.当单链表为空时，直接return

2.当单链表不为空时，将头指针置空，并将头指针next赋值给头指针

//单链表头删
void SListPopFront(SListNode** pphead)
{
	if (*pphead == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		SListNode* next = (*pphead)->next;
		free(*pphead);
		*pphead = next;
	}
}

2.2.6单链表查找

//单链表查找
SListNode* SListFind(SListNode* phead, SLDataType x)
{
	SListNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}
 
		cur = cur->next;
	}
 
	return NULL;
}

2.2.7单链表在pos位置之前插入

分为两种情况：

1.当pos位置为头节点时，使用头插函数。

2.当pos为头节点之外的其它位置时，用prev->next遍历链表找到pos，创建新节点插入到prev和prev->next之间。

 

 

 

//在pos位置之前插入x
void SListInsertBefore(SListNode** pphead, SListNode* pos, SLDataType x)
{
	assert(pphead);
	assert(pos);
	if (pos == *pphead)
	{
		SListNodeFront(pphead, x);
	}
	else
	{
		SListNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
 
		SListNode* newnode = BuySListNode(x);
		prev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}

2.2.8单链表在pos位置之后插入

//在pos位置之后插入x
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLDataType x)
{
	assert(pos);
 
	SListNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

2.2.9单链表删除pos位置

分为两种情况：

1.当pos为头节点时，调用头删。

2.当pos不为头节点时，用prev->next指向pos->next，释放并置空pos

 

//删除pos位置的数据
void SListErase(SListNode** pphead, SListNode* pos)
{
	assert(pphead);
	assert(pos);
 
	if (*pphead == pos)
	{
		SListNodePopFront(pphead);
	}
	else
	{
		SListNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		pos = NULL;
	}
}

小结：单链表结构适合头插，尾插或任意插入不适合。

           如果要使用链表单独存储数据，后续学习的双向链表更加合适