带头节点的单链表

特点：

1. 有一个head指针变量，它存放头结点的地址，称之为头指针。
2. 头节点的指针域head->next，存放首元结点的地址。
3. 每个节点都包含一个数据域和指针域，数据域存放数据，指针域存放下一节点的地址。
4. 最后一个结点不在指向其他结点，它的指针域存放空指针。
5. 链表依靠指针相连不需要占用一块连续的内存空间。
6. 随着处理数据量的增加，链表可以无限制的延长。在插入和删除操作中，只需修改相关节点指针域的链接关系，不需要大量的改变数据的实际储存位置。链表的使用，可以使程序的内存利用率和时间效率大大增加。

   单链表初始化

   链表结点数据类型选用结构体类型（C语言允许结构体类型递归定义）。 例如建立一个链表表示一个班级，其中链表的结点表示学生。

   typedef struct node
   {
   	char name[20];
   	int number;           //数据域
   	struct node *next;    //指针域
   }Node,*LinkList;
   

   其中Node是结构体类型，LinkList是结构体指针类型。

   单链表的初始化就是创建一个头节点。

   LinkList Init()
   {
   	LinkList head;
   	head = (Node*)malloc(sizeof(Node));
   	head->next = NULL;
   	return head;
   }
   

   ---

   单链表的建立

   1、尾插法

   在尾部插入新结点建立单链表。 从一个空表开始，重复读入数据，将读入数据存入新结点的数据域中，然后将新结点差入到当前链表的表尾上，直至读入结束标志为止。

   void Build(LinkList head)
   {
   	LinkList r, s;
   	char name[20];
   	int number;
   	r = head;
   	printf("请输入学生的姓名和学号\n");
   	while (1)
   	{
   		scanf("%s%d", name,&number);
   		if (number == 0)
   			break;
   		s = (Node*)malloc(sizeof(Node));
   		s->number = number;
   		strcpy(s->name, name);
   		r->next = s;
   		r = s;
   	}
   	r->next = NULL;
   }
   

   头插法

   在单链表头部插入新结点。 从一个空表开始重复读入数据，生成新结点，将读入数据存放到新结点的数据域中，然后将新结点插入到当前链表的表头结点之后，直至读入结束标志为止。

   void Build(LinkList head)
   {
   	LinkList s;
   	int number;
   	char name[20];
   	printf("请输入学生姓名和学号\n");
   	while (1)
   	{
   		scanf("%s%d", name, &number);
   		if (number == 0)
   			break;
   		s = (Node*)malloc(sizeof(Node));
   		s->number = number;
   		strcpy(s->name, name);
   		s->next = head->next;
   		head->next = s;
   	}
   }
   

   ---

   单链表的遍历

   定义一个临时指针p，使其指向链表的首元结点。在while循环中，每输出一个结点的内容，就移动p至下一个结点。

   void OutPut(LinkList head)
   {
   	LinkList p=head->next;
   	printf("学生信息如下\n");
   	while (p)
   	{
   		printf("姓名：%s  ", p->name);
   		printf("学号：%d\n", p->number);
   		p = p->next;
   	}
   }
   

   ---

   单链表的查询

   定义指针变量p，使其指向链表的首元结点。如果某结点的值和给定值不同，则移动p这下一个结点。直至某结点的值和给定的值相同，返回该结点地址。

   LinkList Search(LinkList head, char name[])
   {
   	LinkList p = head->next;
   	while (p)
   	{
   		if (strcmp(p->name, name) != 0)
   			p = p->next;
   		else
   			break;
   	}
   	if (p == NULL)
   		printf("EOROR\n");
   	return p;
   }
   

   ---

   单链表的插入

   从链表的头结点开始，找到链表第i-1个结点的地址p，在第i-1个结点后插入新结点。 插入时，先将新结点的指针指向第i个结点，再将第i-1个结点的指针指向新结点。

   void Inser(LinkList head,int i)
   {
   	LinkList p = head, s;
   	int j=0;
   	while (j < i - 1 && p)
   	{
   		p = p->next;
   		j++;
   	}
   	if (p)
   	{
   		printf("请输入待添加的学生的姓名和学号\n");
   		s = (Node*)malloc(sizeof(Node));
   		scanf("%s%d", s->name, &s->number);
   		s->next = p->next;
   		p->next = s;
   	}
   }
   

   ---

   单链表的删除

   首先利用循环找到要删除的结点p和p之前的结点q（将Search函数稍作改变）。如果该节点存在，则连接待删除结点两边的结点(q->next = p->next)，并使用free函数将p指向的内存空间释放。

   void Delete(LinkList head,char name[20])
   {
   	LinkList p = head->next;
   	LinkList q = p->next;
   	while (1)
   	{
   		if (strcmp(p->name, name) != 0)
   		{
   			q = p;
   			p = p->next;
   		}
   		else
   			break;
   	}
   	if (q== NULL || p == NULL)
   		printf("EORROR\n");
   	else
   	{
   		q->next = p->next;
   		free(p);
   	}
   }
   

   ---

   单链表的长度

   从首元点开始，依次遍历链表的所有结点，并同时统计结点个数。最后返回结点个数。

   int Length(LinkList head)
   {
   	LinkList p = head->next;
   	int count = 0;
   	while (p)
   	{
   		p = p->next;
   		count++;
   	}
   	return count;
   }