C语言数据结构之单链表

线性表的链式存储结构

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。链表中的数据是以结点来表示的，每个结点的构成：元素(数据元素的映象) + 指针(指示后继元素存储位置)，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。

1、链接存储方法
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))
链式存储是最常用的存储方式之一，它不仅可用来表示线性表，而且可用来表示各种非线性的数据结构。

2、结点结构

data域——存放结点值的数据域
next域——存放结点的直接后继的地址(位置)的指针域(链域）

带头结点的单链表：头结点的data不保存信息，next指针指向链表的第一个具有data域结点。

链表通过每个结点的链域将线性表的n个结点按其逻辑顺序链接在一起的，每个结点只有一个链域的链表称为单链表（Single Linked List）。单链表的最大特点是可以将物理地址上不连续的数据连接起来，通过指针来对物理地址进行操作，实现增删改查等功能。

线性表链式存储结构的建立

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

2、主要操作
void InitList(List plist);//初始化单链表
bool Insert_head(List plist,int val);//头插法
bool Insert_tail(List plist,int val);//尾插法
bool Insert_pos(List plist,int pos,int val);//pos 位置插入
Node *Search_pre(List plist,int key);//查找 key 的前驱
bool Delete(List plist,int key);//删除 key 这个结点
bool IsEmpty(List plist);//是否为空
void Destroy(List plist);//摧毁函数（如果有动态开辟内存）
int GetLength(List plist);//得到单链表的长度
void Show(List plist);//打印单链表

1、初始化单链表

void initList(List plist)
{
	assert(plist != NULL);
	plist->next = NULL;
}

2.得到一个节点

static Node *getNode(int val)
{
	Node *pGet = (Node*)malloc(sizeof(Node));
	assert(pGet != NULL);
	pGet->data = val;
	pGet ->next = NULL;
	return pGet;
}

3.头插法
要注意 与放入的数据顺序相反

bool Insert_head(List plist,int val)//头插法
{
	Node *pGet = getNode(val);
	pGet->next = plist->next;
	plist ->next = pGet;
	return true;
}

4.尾插法
操作注意 要用的一个pcur指针指向尾部
与放入的数据顺序相同

bool Insert_tail(List plist,int val)//尾插法
{
	Node *pcur = plist;
	while(pcur -> next!=NULL)
	{
		pcur = pcur->next;
	}
	Node *pGet = getNode(val);
	pGet->next = pcur ->next;
	return true;
}

5.pos 位置插入

bool Insert_pos(List plist,int pos,int val)//pos 位置插入
{
	assert(plist !=	NULL);
	if(pos<0||pos>GetLength(plist))
	{
		return false;
	}
	Node *pGet = getNode(val);
	Node *pcur = plist->next;
	for(int i =0;inext;
	}
	pGet->next = pcur->next;
	pcur ->next = pGet;
	return true;
}

6.查找 key 的前驱

Node *Search_pre(List plist,int key)//查找 key 的前驱
{
	assert(plist!=NULL);
	if(IsEmpty(plist))
	{
		return NULL;
	}
	Node *pcur = plist->next;
	while(pcur!=NULL)
	{
		if(pcur->next->data==key)
		{
			return pcur;
		}
		pcur = pcur->next;
	}
	return NULL;

}

7.删除 key 这个结点
注意 删除一个节点必须找到该节点的前驱，而不是找到该节点

bool Delete(List plist,int key)//删除 key 这个结点
{
	Node *pcur = Search_pre(plist,key);
	if(pcur==NULL)
	{
		return false;
	}
	Node *Del = pcur->next;
	pcur->next = Del->next;
	free(Del);
	Del = NULL;
	return true;
}

8.是否为空

bool IsEmpty(List plist)//是否为空
{
	if(plist->next==NULL)
	{
		return true;
	}
	return false;
}

9.摧毁函数

void Destroy(List plist)//摧毁函数（如果有动态开辟内存）
{
	Node* pcur = NULL;
	while(plist->next!=NULL)
	{
		pcur = plist->next;
		free(pcur);
		plist = plist->next;

	}
	pcur = NULL;

}

10.得到单链表的长度

int GetLength(List plist)//得到单链表的长度
{
	int count = 0;
	Node *pcur = plist->next;//指向第一个节点
	while(pcur!= NULL)
	{
		pcur = pcur->next;
		count++;
	}
	return count;

}

11.打印

void Show(List plist)//打印单链表
{
	Node *pcur = plist;
	while(pcur->next != NULL)
	{
		printf("%d ",pcur->data);
		pcur = pcur->next;
	}
	printf("\n");
}

test.cpp

#include
#include
#include
#include"LinkList.h"
int main()
{
	Node head;
	InitList(&head);
	for(int i = 0; i < 10;i++)
	{
		Insert_tail(&head,i);
	}
	Insert_tail(&head,100);
	Show(&head);
	Insert_pos(&head,3,99);
	Show(&head);
	Delete(&head,5);
	Show(&head);
	int len = GetLength(&head);
	printf("len == %d\n",len);
	Destroy(&head);
	return 0;
}