单链表详解

一、简介

单链表：是一种链式存取的数据结构，用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。（每个结点       只有一个链域的链表称为单链表）

1）链表中的数据是以结点来表示

2）每个结点的构成：元素(数据元素的映象（Node->data）) + 指针(指示后继元素存储位置（Node->next）)，元素就是存储数据的存储单元，指针就是连接每个结点的地址数据。

3）链接方式存储的线性表简称为链表（Linked List）。

链表的具体存储表示为：

1）用一组任意的存储单元来存放线性表的结点（这组存储单元既可以是连续的，也可以是不连续的）                 

2）链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同。为了能正确表示结点间的逻辑关系，在存储每个结点值的同时，还必须存储指示其后继结点的地址（或位置）信息（称为指针（pointer）或链(link)）。 

链表的结构：

data域-->存放结点值的数据域 

next域-->存放 存放结点的直接后继的指针域

二、    单链表的多种操作

代码实现：

头文件：list.h

#pragma once
//带头节点的单链表,以NULL结尾

typedef struct Node
{
    int data;
    struct Node*next;
}Node,*List;//List == Node*


//初始化
void InitList(List plist);

//头插，违背生活规律，尽量少用
bool Insert_head(List plist,int val);

//尾插
bool Insert_tail(List plist,int val);

//查找
Node* Search(List plist,int key);

bool Delete(List plist,int key);

int GetLength(List plist);

bool IsEmpty(List plist);

//清空数据
void Clear(List plist);

//销毁链表
void Destroy(List plist);

void Show(List plist);

功能实现：.cpp文件；

#include 
#include 
#include 
#include "list.h"
#include 

//初始化
void InitList(List plist)
{
	assert(plist != NULL);
	if(plist==NULL)
	{
		return ;
	}

	plist->next = NULL;
}

//头插
bool Insert_head(List plist,int val)
{
	Node *p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
	p->data = val;
	p->next = plist->next;
	plist->next = p;
	
	return true;
}

//尾插
bool Insert_tail(List plist,int val)
{
	Node *q;
	for(q=plist;q->next!=NULL;q=q->next);//尾节点q标记为q->next==NULL
	Node *p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
	p->data = val;
	p->next = q->next;//p->next = NULL;//将p插在q的后面
	q->next = p;

	return true;
}

//查找
Node* Search(List plist,int key)
{
	for (Node *p = plist->next;p != NULL;p = p->next)
	{
		if (p->data == key)
		{
			return p;
		}
	}
	return NULL;
}
//查找前驱
Node* Precunrsor_Search(List plist,int key)
{
	for (Node *p = plist;p != NULL;p = p->next)
	{
		if (p->next->data == key)
		{
			return p;
		}
	}
	return NULL;
}
bool Delete(List plist,int key)
{
	Node *p = Precunrsor_Search(plist,key);//前驱
	if (p == NULL)
	{
		return false;
	}
	plist = p;
	p = plist->next;
	plist->next = plist->next->next;
	free(p);//注意：由于这里是删除结点，所以要回收内存，free(所选删除的结点)，防止内存泄漏。
	p = NULL;//置空以防止出现ye
	return true;


}
int GetLength(List plist)
{
	int count = 0;
	for (Node *p = plist->next;p != NULL; p = p->next)
	{
		count++;
	}
	return count;
}

bool IsEmpty(List plist)
{
	return plist->next == NULL;
}
//清空数据
void Clear(List plist)
{
	Destroy(plist);
}
//销毁链表
void Destroy(List plist)
{
	Node *p;
	while (plist->next != NULL)
	{
		p = plist->next;
		plist->next = p->next;
		free(p);
		p=NULL;
	}

}
//打印函数
void Show(List plist)
{
	for(Node *p=plist->next;p!=NULL;p=p->next)
	{
		printf("%d ",p->data);
	}
	printf("\n");
}

• 对单链表实现就地逆置(笔试、面试重点)

void Reverse(List plist)
{
    if (plist == NULL || plist->next == NULL || plist->next->next == NULL)
    {
        return ;
    }
    Node *p = plist->next;
    plist ->next = NULL;
    Node *q;
    while (p != NULL)
    {
        q = p->next;
        p->next = plist->next;
        plist->next = p;
        p = q;
        
    }
}

结束语：相比于无头链表，单链表中，增加一个头结点的目的是为了(方便运算的实现)，类似于《算法导论》中       讲到的：是作为哨兵的作用，可以使代码简洁方便。而无头链表，没有头结点，则首元素没有前驱结点，在其前插入结点或者删除结点会复杂考虑的多一点。