c语言实现链表（详解）_c语言链表实现

在上篇顺序表文章中，我们总结出了顺序表的一些缺点。

1.空间不够了需要增容，扩容有代价

2.为了减少扩容的代价，一般扩容扩大两倍，这样可能会导致浪费一定的空间

3.顺序表要求从头位置开始存储，如果我们从头部或者中间开始插入或者删除数据就要挪动数据，效率低

针对顺序表的缺陷，可以设计链表。

本文详细介绍简单的单链表的实现和多种接口函数

1.链表的定义

每个链表结点有两部分，第一部分存储这个结点的值。第二部分存储链表要连接的下一个结点的地址。

typedef struct SListNode
{
	SLDataType val;
	struct SListNode* next;
}SL;

2.链表接口函数的shixian（增删查改）

2.1创建一个新的结点

SL* CreatListNode(SLDataType x)
{
	SL* newnode = (SL*)malloc(sizeof(SL));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc失败");
		exit(-1);
	}
	newnode->val = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}

每次要增加新的结点的时候调用这个函数即可

2.2打印整个链表的值

为了便于观察接口函数的功能 ，我们需要打印链表来观察是否出现错误

//打印链表
SL* PrintList(SL* phead)
{
	SL* cur = phead;
	assert(phead != NULL);
	while (cur != NULL)
	{
		printf("%d->", cur->val);
		cur = cur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

2.3尾插数据

//尾插数据
//注意要使用二级指针，使用一级指针只是传值，不会改变实际参数的值
void SlistPushback(SL** phead, SLDataType x)
{
	//1.创建一个新的结点
	SL* newnode = CreatListNode(x);
	//2.将新的结点连接到链表的尾部
	if (*phead == NULL)
		*phead = newnode;
	else
	{
		SL* cur = *phead;
		while (cur->next != NULL)
		{
			cur = cur->next;
		}
		cur->next = newnode;
	}
}

有一点要注意，由于我们没有哨兵结点，要插入数据需要传入结点的地址，故要使用二级指针。传入一级指针是传值。

2.4头插数据

//头插数据
void SlistPushFront(SL** pphead, SLDataType x)
{
	//1.创建一个新的结点
	SL* newnode = CreatListNode(x);
	//2.头插数据
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

头插结点比较简单，无论链表是否为空，让新的结点指向这个链表的头节点即可

然后让这个结点成为新的头

2.5尾删数据

//尾删数据
void SlistPopback(SL** pphead)
{
	assert(*pphead != NULL);
	//1.链表中只有一个结点
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else//有一个以上的结点
	{
		//1.找到尾节点并且删除这个结点
		SL* tail = *pphead;
		SL* prev = NULL;//用来记录当前尾结点的前一个结点，删除尾结点后让这个结点指向空
		while (tail->next != NULL)
		{
			prev = tail;
			tail = tail->next;
 
		}
		free(tail);
		tail = NULL;
		//倒数第二个结点指向空
		prev->next = NULL;
	}
}

尾删除结点要注意结点空的个数有空，一个结点，多个结点三种情况需要处理

2.6头删结点

//头删数据
void SlistPopFront(SL** pphead)
{
	//1.不能为空
	assert(*pphead != NULL);
 
	//2.删除头节点
	SL* next = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = next;
}

注意删除头节点前要先让记录第二个结点，删除头节点后让其称为新的头节点

2.7查找修改结点

//查找数据,查找的时候也能同时修改这个结点
SL* SlistFind(SL** pphead, SLDataType x)
{
	assert(*pphead != NULL);
 
	SL* cur = *pphead;
	while (cur)
	{
		if (cur->val == x)
			return cur;
		else
			cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}

返回这个结点，通过返回值还能修改这个结点的值

2.8在pos位置的前一个位置插入结点

//在pos位置之前插入数据
void SlistInsert(SL** pphead, SL* pos, SLDataType x)
{
	//1.创建一个新的结点
	SL* newnode = CreatListNode(x);
	//2.找到pos位置并在其前面插入数据
	if (pos == *pphead)//头插
	{
		SlistPushFront(pphead, x);
	}
	else
	{
		SL* posprev = *pphead;
		while (posprev->next != pos)
		{
			posprev = posprev->next;
		}
		posprev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}

当pos位置为头节点直接调用头插结点即可

2.9在pos位置的后面插入结点

//在pos位置之前插入数据
void SlistInsertAfter(SL** phead, SL* pos, SLDataType x)
{
	//1.创建一个新的结点
	SL* newnode = CreatListNode(x);
	//2.插入结点
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

pos后面插入比较简单

2.10删除pos位置的结点

//删除pos位置的结点
void SlistEarse(SL** pphead, SL* pos)
{
	assert(*pphead != NULL);
	if (pos == *pphead)//头删
	{
		SlistPopFront(pphead);
	}
	else
	{
		//找到pos位置的前一个结点
		SL* posprev = *pphead;
		while (posprev->next != pos)
		{
			posprev = posprev->next;
		}
		posprev->next = pos->next;
		free(pos);
	}
}

2.11删除pos位置后面结点

 
//删除pos位置后面的结点
void SlistEraseAfter(SL* pos)
{
	assert(pos != NULL);
	SL* next = pos->next;
	pos->next = next->next;
	free(next);
	next = NULL;
}

2.12销毁链表

//销毁整个链表
void SlistDestroy(SL** pphead)
{
	SL* cur = *pphead;
	while (cur)
	{
		SL* next = cur->next;
		free(cur);
		cur == next;
	}
	free(*pphead);
	*pphead = NULL;
}

3.链表的优缺点

1.按需分配空间，要多少给空间就分配多少空间（分配空间合理）

2.插入，删除数据不需要挪动数据，只需修改少数指针

3.不存在空间的浪费

4.链表的缺点

1.不支持随机访问

2.每个数据都需要一个额外的数据来存储

5.顺序表整体代码

链表实现代码-CSDN博客