数据结构入门指南：单链表（附源码）

目录

前言

尾删

头删

查找

位置前插入

 位置后插入

 位置删除

 位置后删除

 链表销毁

总结

---

前言

        前边关于链表的基础如果已经理解透彻，那么接下来就是对链表各功能的实现，同时也希望大家能把这部分内容熟练于心，这部分内容对有关链表部分的刷题很有帮助。废话不多讲我们步入正题。

---

        前边已经实现了头插、尾插的操作，今天主要的内容是：头删、尾删、位置删除、位置后删除、查找、位置前插入、位置后插入。

尾删

        要想进行尾删，就要先找到链表的尾。

        我们知道单链表的缺点之一就是只可以单向遍历，所以要想删除最后一个节点，就要先找到倒数第二个节点，然后释放掉最后一个节点，将倒数第二个节点的next（指针域）置为NULL。

 

 具体代码实现：

void SLPopBlack(SLNode** pphead)
{
	
	assert(*pphead);
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	SLNode* tail = *pphead;

	while (tail->next->next)
	{
		tail = tail->next;
	}
	free(tail->next);
	tail->next = NULL;
}

        这里为什么要传二级指针？有人可能会有这样的疑惑， 传二级指针就是为了防止链表被删空的情况，在链表的许多情节中都要考虑像链表删空等这种极端情况，要做到面面俱到。

        当然我们也可以选择不使用二级指针，而是直接返回头指针的地址。但这样函数的类型就变成了结构体指针类型，而要调用这个函数还需要相同类型的结构体指针变量接收，这种情况在刷题中经常遇到，但在写链表时不推荐，这样写调用函数会比较麻烦。

头删

头删大家可以先思考一下，需不需要使用二级指针。

有这样一个链表：

         想要删除第一个节点，只需要把头指针指向的位置改为指向第二个节点。把头指针修改，这是修改结构体指针，到这里想必大家已经清楚，需要使用二级指针。

        接下来我们理一下删除的逻辑，直接将头指针指向第二个节点，这样就会造成第一个节点丢失没办法释放掉空间。如果先将第一个节点释放就会使第二个节点丢失，头指针无法连接剩余节点。

        这要怎么解决呢？这里就需要创建一个新的变量来存储一下第二个节点的地址，然后再将第一个节点释放。 

具体代码实现：

void SLPopFront(SLNode** pphead)
{
	assert(*pphead);

	SLNode* newhead = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = newhead;
}

查找

        查找很简单，顺序表的查找返回的是下标，而链表返回的是节点的地址，后续的操作也是比较简单，我就不再画逻辑图。

SLNode* SLFind(SLNode* phead, Datatype x)
{
	SLNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}

位置前插入

        位置前插入，如果是在第一个节点位置前插入，就是头插，其次是要想在位置前插入就必须要知道前有个节点，单链表是无法逆向遍历的，所以要想知道前一个节点就必须要传头指针。然后将前一个节点的next置为新节点的地址，新节点的next置为pos位置节点的地址。

void SLFrontInsert(SLNode** pphead, SLNode* pos, Datatype x)
{
	
	assert(pos);
	if (pos == *pphead)
	{
		SLPushFront(pphead, x);
	}
	else
	{
		SLNode* prev = *pphead;
		SLNode* newnode = NewNode(x);
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		newnode->next = pos;
		prev->next = newnode;
	}
}

 位置后插入

        位置后插入，可以不需要头指针。操作也非常简单，把pos位置的下一个节点赋给新节点的next，把新节点的地址赋给pos位置节点的next。这里有人可能会有疑惑，不考虑极端情况吗？位置后插入是无法进行头插的，如果链表为空，传进来pos就为空，就会直接保错，至于尾插，这段代码也是可以解决的。

void SLAfterInsert(SLNode* pos, Datatype x)
{
	assert(pos);
	SLNode* newnode = NewNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
	
}

 位置删除

        位置删除，需要把pos位置前一个节点的next置为pos位置下一个节点的地址，同时还需要将删除的节点释放空间。考虑极端情况，如果删除位置是第一个节点，这种方法就失效了，因为没有第一个节点的前一个节点，这时也就是头删，我们可以调用前边已经实现的函数接口。

void SLErase(SLNode** pphead, SLNode* pos) {
	assert(pphead);
	assert(pos);
	if (pos == *pphead)
	{
		SLPopFront(pphead);
	}
	else
	{
		SLNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		pos = NULL;
	}
}

 位置后删除

        位置后删除，如果位置为最后一个节点，就不需要删除，且位置后删除无法进行头删，然后是正常情况，把pos位置节点的next置为pos位置后第二个节点的地址，就完成了。那是否可以这样写呢？

pos->next = pos->next->next

 答案是不可以，这样会造成pos后一个节点丢失，无法释放。所以这里我们需要分成两步来写：

void SLEraseAfter(SLNode* pos)
{
	assert(pos);
	if (pos->next == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		SLNode* posnext = pos->next;//不可以写成一步，否则pos后一个节点就会丢失，无法释放
		pos->next = posnext->next;
		free(posnext);
		posnext = NULL;
	}

}

 链表销毁

        执行完所有操作后，就需要将链表销毁了

void SLDestory(SLNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	SLNode* cur = *pphead;
	
	while (cur)
	{
		SLNode* next =cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	*pphead = NULL;
}

 完整代码：

SList.c

#include"SList.h"
void SLprint(SLNode* phead)
{
	SLNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}
SLNode* NewNode(Datatype x)
{
	SLNode* newnode = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}
void SLPushBlack(SLNode** pphead, Datatype x)
{
	assert(pphead);
	SLNode* newnode = NewNode(x);
	SLNode* tail = *pphead;
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		while (tail->next)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}
void SLPushFront(SLNode** pphead, Datatype x)
{
	assert(pphead);
	SLNode* newnode = NewNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}
void SLPopBlack(SLNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	SLNode* tail = *pphead;

	while (tail->next->next)
	{
		tail = tail->next;
	}
	free(tail->next);
	tail->next = NULL;
}
void SLPopFront(SLNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);


	SLNode* newhead = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = newhead;
}
SLNode* SLFind(SLNode* phead, Datatype x)
{
	SLNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}
void SLFrontInsert(SLNode** pphead, SLNode* pos, Datatype x)
{
	assert(pphead);
	assert(pos);
	if (pos == *pphead)
	{
		SLPushFront(pphead, x);
	}
	else
	{
		SLNode* prev = *pphead;
		SLNode* newnode = NewNode(x);
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		newnode->next = pos;
		prev->next = newnode;
	}
}
void SLAfterInsert(SLNode* pos, Datatype x)
{
	assert(pos);
	SLNode* newnode = NewNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
	
}
void SLErase(SLNode** pphead, SLNode* pos) {
	assert(pphead);
	assert(pos);
	if (pos == *pphead)
	{
		SLPopFront(pphead);
	}
	else
	{
		SLNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		pos = NULL;
	}
}
void SLEraseAfter(SLNode* pos)
{
	assert(pos);
	if (pos->next == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		SLNode* posnext = pos->next;
		pos->next = posnext->next;
		free(posnext);
		posnext = NULL;
	}

}
void SLDestory(SLNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	SLNode* cur = *pphead;
	
	while (cur)
	{
		SLNode* next =cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	*pphead = NULL;
}

 SList.h

#include
#include
#include

typedef int Datatype;
typedef struct SLNode
{
	Datatype data;
	struct SLNode* next;
}SLNode;
//打印链表
void SLprint(SLNode* phead);
//创建新节点
SLNode* NewNode(Datatype x);
//尾插
void SLPushBlack(SLNode** phead, Datatype x);
//头插
void SLPushFront(SLNode** pphead, Datatype x);

//尾删
void SLPopBlack(SLNode** pphead);
//头删
void SLPopFront(SLNode** pphead);
//查找
SLNode* SLFind(SLNode* phead, Datatype x);
//pos位置前插入
void SLFrontInsert(SLNode** pphead, SLNode* pos, Datatype x);
//pos位置后插入
void SLAfterInsert(SLNode* pos, Datatype x);
//pos位置后删除
void SLEraseAfter(SLNode* pos);
//pos位置删除
void SLErase(SLNode** pphead, SLNode* pos);

void SLDestory(SLNode** pphead);

 test.c

这里基本都是测试接口，没有什么太大的参考价值，代码如下，便于大家调试。

#include"SLNode.h"
void test1()
{
	SLNode* plist = NULL;
	int n = 0;
	printf("请输入链表的长度\n");
	scanf("%d", &n);
	printf("请输入数据\n");
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		int val = 0;
		scanf("%d", &val);
		SLNode *newnode= NewNode(val);
		newnode->next = plist;
		plist = newnode;
	}
	SLNode* pos= SLFind(plist, 2);
	if (pos)
	{
		pos->data *= 10;
	}
	SLFrontInsert(&plist, pos, 10);
	SLprint(plist);

	SLPushBlack(&plist,100);
	SLprint(plist);

	SLPushFront(&plist, 200);
	SLprint(plist);

	SLPopBlack(&plist);
	SLprint(plist);

	SLPopFront(&plist);
	SLprint(plist);
}
void test2()
{
	SLNode* plist = NULL;
	SLPushBlack(&plist, 1);
	SLPushBlack(&plist, 2);
	SLPushBlack(&plist, 3);
	SLPushBlack(&plist, 4);
	SLPushBlack(&plist, 5);
	SLprint(plist);
	SLNode* pos = SLFind(plist, 5);
	SLAfterInsert(pos, 20);
	SLprint(plist);
	SLFrontInsert(&plist, pos, 10);
	SLprint(plist);
}
void test3()
{
	SLNode* plist = NULL;
	SLPushBlack(&plist, 1);
	SLPushBlack(&plist, 2);
	SLPushBlack(&plist, 3);
	SLPushBlack(&plist, 4);
	SLPushBlack(&plist, 5);
	SLprint(plist);
	SLNode* pos = SLFind(plist, 1);
	//SLErase(&plist, pos);
	SLEraseAfter(pos);
	SLprint(plist);
	SLDestory(&plist);
	
}

int main()
{
	test2();
	

	return 0;
}

---

总结

        好的，内容到这里就要结束了，这部分内容或许看来很繁琐，但在刷链表相关的题时就会惊奇的发现，题解都是这些操作的变形。熟练这部分内容，可以让你在刷链表相关的题时会感觉非常的爽，刷题也会更加顺利。最后，感谢阅读！