【数据结构系列】单链表的基本操作

DATE: 2020.4.14

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1、参考

C语言描述链表的实现及操作
线性表的基本操作及应用（单链表的创建、插入、删除、查找、显示）
《大话数据结构–程杰》

2、单链表的基本操作（创建、查找、插入、删除、遍历）

线性表是一种重要的数据结构。
线性表的链式存储结构就是单链表。
线性表的顺序存储结构就是数组。

下面是C语言实现的单链表的代码。

#include 
#include 

typedef int ElemType;
// 单链表的声明
typedef struct _Node_S
{
	ElemType data;			// 数据域
	struct  _Node_S *next;	// 指针域
} Node, *LinkList;

// 1、创建：从尾部开始创建链表（尾插法）
LinkList CreateLinkListTail(int n)
{
	int i = 0;
	int x = 0;
	Node *L, *pTail;
	L = (Node*) malloc(sizeof(Node)); // 整个链表
	pTail = L;  //尾结点
	pTail->next = NULL;
	printf("顺序输入元素: \n");
	
	for (i = 0; i < n; ++i)
	{
		Node* p; //the node to inserted
		p = (Node*) malloc(sizeof(Node));
		scanf("%d", &x);
		// 新加入的结点都作为尾结点放到最后
		p->data = x;     // 数据域赋值
		pTail->next = p; // 尾结点指针指向新结点
		p->next = NULL;  // 新结点指针指向空
		pTail = p;		 // 将新结点赋值给尾结点
	}

	//pTail->next = NULL;
	return L;
}

// 2、创建：从头部开始创建链表（头插法）
LinkList CreateLinkListHead(int n)
{
	int i;
	int x;
	Node* L, *pTail;
	L = (Node*) malloc(sizeof(Node)); // 头结点
	L->next = NULL;
	printf("逆序输入元素: \n");

	for (i = 0; i < n; ++i)
	{
		Node* p; //the node to inserted
		p = (Node*) malloc(sizeof(Node));
		scanf("%d", &x);
		// 将新加入的结点插入到头结点的后面
		p->data = x;     // 数据域赋值
		p->next = L->next; // 将新节点的指针指向头结点的指针
		L->next = p;	   // 将头结点的指针指向新结点
	}

	return L;
}

//  3、查找：查找链表中的第i个元素
int GetEleInLinkList(LinkList l, int i, ElemType* e)
{
	int j;
	LinkList p;
	p = l->next;

	j = 1;
	// 从链表头部开始遍历
	while(p && j<i)
	{
		p = p->next;
		j++;
	}

	if (!p || j>i)
	{
		printf("没有查找到\n");
		return -1;
	}
	*e = p->data;
	printf("The %dth element: %d \n",i, *e);
	return 0;
}

// 4、插入：在链表中第i个数据插入结点
int InsertNodeInLinkList(LinkList ll, int i, ElemType* m)
{
	int j = 1;
	LinkList p;
	Node* newNode;
	p = ll->next;

	while (p && j<i)
	{
		p = p->next;
		j++;
	}
	if (!p || j<i)
	{
		printf("没有查找到第%d个数据\n", i);
		return -1;
	}
	
	// 查找成功，创建空节点
	newNode = (Node*) malloc(sizeof(Node));
	if (NULL == newNode)
	{
		printf("malloc error!\n");
		return -1;
	}
	newNode->data = *m;
	newNode->next = p->next;
	p->next = newNode;

	return 0;
}

// 5、遍历输出：遍历链表中的每个元素并输出 
int TranvesalLinkList(LinkList ll)
{
	LinkList p;
	p = ll->next;

	if (!p)
	{
		printf("空链表！\n");
		return -1;
	}
	while (p)
	{
		printf("%d\t", p->data);
		p = p->next;
	}
	printf("\n");

	return 0;
}

// 6、删除：删除链表中的第i个结点，并取出该结点的值
int DeleteNodeInLinkList(LinkList ll, int i, ElemType *e)
{
	int j = 1;
	LinkList p, q;
	p = ll->next;

	while (p && j < i)
	{
		j++;
		p = p->next;
	}

	if (!p || j>i)
	{
		printf("没有找到第%d个结点！\n", i);
	}

	q = p->next;
	p->next = q->next;
	*e = q->data;

	printf("The deleted node data: %d\n", *e);
	free(q);
	
	return 0;
}

// 7、整表删除
int DeletedAllNodeInLinkList(LinkList ll)
{
	LinkList p = ll->next;
	LinkList q;

	while (p)
	{	
		q = p->next;  // 将下一个结点赋值给q
		free(p);	  // 释放该结点p
		p = q;		 
	}
	ll->next = NULL;

	return 0;
}

int main(int argc, int argv[])
{
	LinkList ll;
	int elem = 0;
	int value = 50;

	// 创建单链表
	ll = CreateLinkListTail(5);

	// 遍历输出单链表
	TranvesalLinkList(ll);

	// 查找单链表中结点
	GetEleInLinkList(ll, 4, &elem);

	// 插入结点
	InsertNodeInLinkList(ll, 1, &value);

	// 遍历输出单链表
	TranvesalLinkList(ll);

	// 删除结点
	DeleteNodeInLinkList(ll, 1, &elem);
	
	// 遍历输出单链表
	TranvesalLinkList(ll);

	// 删除整个链表
	DeletedAllNodeInLinkList (ll);

	// 遍历输出单链表
	TranvesalLinkList(ll);

	return 0;
}

THE END!