无头单链表的所有结点都存储有效信息
无头单链表相对带头单链表,在有些涉及更改头节点的函数上需要传二级指针
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
#include
typedef int SLTDataType;
typedef struct SLTNode {
SLTDataType data;
struct SLTNode* next;
}SLTNode;
void SLTPrint(SLTNode* phead);
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x);
void Destroy_Method1(SLTNode** pphead);
void Destroy_Method2(SLTNode** pphead);
//查
SLTNode* FindBySerialNumber(SLTNode* phead, int n);
SLTNode* FindByContent(SLTNode* phead, SLTDataType x);
//改
void ModefyNodeBySerialNumber(SLTNode* phead, int n, SLTDataType x);
void ModifyNodeByContent(SLTNode* phead, SLTDataType x1, SLTDataType x2);
//增
void PushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void PushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void InsertFrontBySerialNumber(SLTNode** pphead, int n, SLTDataType x);
void InsertFrontByAddress(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
void InsertFrontByContent(SLTNode** pphead, SLTDataType x1, SLTDataType x2);
void InsertBackBySerialNumber(SLTNode** pphead, int n, SLTDataType x);
void InsertBackByAddress(SLTNode* pos, SLTDataType x);
void InsertBackByContent(SLTNode* pphead, SLTDataType x1, SLTDataType x2);
//删
void PopFront(SLTNode** pphead);
void PopBack(SLTNode** pphead);
void DeleteFrontNode(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
void DeleteNode(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
void DeleteAfterNode(SLTNode* pos);
//测试
SLTNode* testPush_Front_Back();
void testInsertFront();
void testInsertBack();
void testPop();
//辅助操作(打印链表,动态申请节点)
//打印链表
void SLTPrint(SLTNode* phead) {
SLTNode* cur = phead;
while (cur) {//当指针不为空时进入循环
printf("%d->", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("NULL\n");
}
//2.动态申请一个节点
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x) {
//1.用malloc动态申请一个结点的空间
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
//2.判断是否申请成功,申请失败直接退出程序
if (newnode == NULL) {
perror("mallocfail");
exit(-1);
}
//3.给结点的数据域赋值为x,给指针域赋值为NULL
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
//4.返回节点的地址
return newnode;
}
//销毁链表
//法1:先保留头节点,把后面的删完,最后删头结点
void Destroy_Method1(SLTNode** pphead) {
//链表为空,无需删除
assert(pphead);
//先删后面,最后删头
while ((*pphead)->next) {
SLTNode* next = (*pphead)->next;
(*pphead)->next = next->next;
free(next);
}
free(*pphead);
}
//法2:从头往后删,头节点的值一直更新
void Destroy_Method2(SLTNode** pphead) {
assert(pphead);
SLTNode* cur = *pphead;
while (cur) {
SLTNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
*pphead = NULL;
}
序号:serial number
// 3.1根据序号查找节点
SLTNode* FindBySerialNumber(SLTNode* phead, int n) {
SLTNode* cur = phead;
for (int i = 1;i < n;i++) {
cur = cur->next;
//如果被查找结点不存在(超过链表范围),返回空指针
if (cur == NULL) {
return NULL;
}
}
return cur;
}
//3.2根据内容查找结点
SLTNode* FindByContent(SLTNode* phead, SLTDataType x) {
SLTNode* cur = phead;
while (cur) {
if (cur->data == x) {
return cur;
}
cur = cur->next;
}
//查找不到返回空指针
return NULL;
}
//4.1改变节点内数据(通过序号找到被改节点)
void ModefyNodeBySerialNumber(SLTNode* phead, int n, SLTDataType x) {
SLTNode* cur = FindBySerialNumber(phead, n);
cur->data = x;
}
//4.2改变节点内数据(通过内容找到被改节点)
void ModifyNodeByContent(SLTNode* phead, SLTDataType x1, SLTDataType x2) {
SLTNode* cur = FindByContent(phead, x1);
cur->data = x2;
}
(头插,尾插,在指定节点前插,在指定节点后插)
//5.1头插
void PushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x) {
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
问:为什么数据x传参时不传指针,而头结点要传二级指针?
因为数据x传进来就立马通过BuySLTNode函数被放到在堆区上申请的空间中了,就算不传指针出函数作用域也不会被销毁;而头结点要从原来的链表首结点变成新结点newnode,相当于头结点pphead的值发生变化了,头结点是一个一级指针,对一级指针的修改需要二级指针
//5.2尾插
void PushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x) {
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
if (*pphead == NULL) {
*pphead = newnode;
//改变结构体指针,要用二级指针,一级指针只能改形参,出作用域后形参被销毁
}
else {
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next != NULL) {
tail = tail->next;
}
tail->next = newnode;
}
}
在指定结点前插入,需要得到指定位置的前置节点。有控制循环法和前置指针法让指针停留至前置节点处,但控制循环法只能在已知插入第几个节点时用,而前置指针法可以在任何情况下用
用到了控制for循环法
//5.3在指定结点前插入(通过序号指定节点)
void InsertFrontBySerialNumber(SLTNode** pphead, int n, SLTDataType x) {
//产生新结点并赋值
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
SLTNode* ptmp = *pphead;
//如果要在第一个结点前插入结点,就成了头插
if (n == 1) {
PushFront(pphead, x);
return;
}
//将结点放入指定位置的前一个结点,指定位置不包括第一个结点
for (int i = 2;i < n;i++) {
ptmp = ptmp->next;
if (ptmp == NULL)
printf("位置不合法");
}
newnode->next = ptmp->next;
ptmp->next = newnode;
}
这个函数之所以要传二级指针是因为有头插的情况,需要调用SLTPushFront函数,但其实用一级指针,调用PushFront函数时再取一级指针的地址也行
用到了while循环加前置指针法
//5.4在指定结点前插入(内容->地址->找到结点)
//参数二pos是由test.c调用的Find函数返回的节点位置
void InsertFrontByAddress(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) {
assert(pphead);
assert(pos);
//头插情况
if (*pphead == pos) {
PushFront(pphead, x);
}
//非头插
else {
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos) {
prev = prev->next;
}
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
newnode->next = pos;
prev->next = newnode;
//由于有两个指针分别控制被插入结点和前一个结点,因此这两句顺序随意
}
}
用到了while循环加前置指针法
//5.5在指定结点前插入(通过内容指定节点)
void InsertFrontByContent(SLTNode** pphead, SLTDataType x1, SLTDataType x2) {
SLTNode* cur = *pphead;
//头插情况
if (cur->data == x1) {
PushFront(pphead, x2);
}
//非头插情况
else {
cur = FindByContent(*pphead, x1);
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != cur) {
prev = prev->next;
}//此时必须要第二个指针prev
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x2);
newnode->next = cur;
prev->next = newnode;
}
}
当不借助FindByContent函数,只知道指定节点的内容时,需要进入每一个节点对比数据是否一致,这时只能用while训话加前置指针法,因为提前不知道指定位置,无法用通过控制for循环找到指定位置的前置节点
//5.6 在指定结点后插入(通过序号指定节点)
void InsertBackBySerialNumber(SLTNode** pphead, int n, SLTDataType x) {
//原链表为空
if (*pphead == NULL) {
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
*pphead = newnode;
}
//原链表不为空
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
SLTNode* ptmp = *pphead;
//将结点放入指定位置的后一个结点
for (int i = 1;i < n;i++) {
ptmp = ptmp->next;
//指定节点超过最大长度,报错
if (ptmp == NULL);
assert(ptmp);
}
newnode->next = ptmp->next;
ptmp->next = newnode;
}
//5.7在指定结点后插入(内容->地址->找到节点)
//参数一pos是由test.c调用的SLTFind函数返回的节点位置
void InsertBackByAddress(SLTNode* pos, SLTDataType x) {
assert(pos);
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
newnode->next = pos->next;
pos->next = newnode;
}
不借助FindByContent函数
//5.8在指定结点后插入(通过内容指定节点)不借助FindByContent函数
void InsertBackByContent(SLTNode** pphead, SLTDataType x1, SLTDataType x2) {
SLTNode* newnode = BuySLTNode(x2);
SLTNode* cur = *pphead;
//原链表为空,newnode就是头节点
if (cur == NULL) {
*pphead = newnode;
}
while (cur) {
if (cur->data == x1) {
//指定结点是尾结点
if (cur->next == NULL) {
cur->next = newnode;
}
//指定结点不是尾结点
else {
newnode->next = cur->next;
cur->next = newnode;
}
}
cur = cur->next;
}
//没找到
return;
}
(头删,尾删,删除指定位置,删除指定位置的前一个节点,删除指定位置的后一个节点)
//6.1头删
void PopFront(SLTNode** pphead) {
//头结点为空,报错
assert(*pphead);
//不为空
SLTNode* newhead = (*pphead)->next;
free(*pphead);
*pphead = newhead;
}
//6.2尾删
void PopBack(SLTNode** pphead) {
//头结点为空,报错
assert(*pphead);
//只有一个结点
if ((*pphead)->next == NULL) {
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
//有两个及以上个结点
else {
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next->next)
{
tail = tail->next;//指向尾节点的前置节点
}
free(tail->next);
tail->next = NULL;
}
}
(由于前置指针法相对于控制for循环法更普适,这里只展示前置指针法)
//删除指定节点的前一个节点
void DeleteFrontNode(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) {
//指定位置不可以是头节点
if (pos == *pphead) {
return;
}
//指定位置为第二个节点,头结点被删除,更新头结点
if ((*pphead)->next == pos) {
PopFront(pphead);
}
//定义pos的前置指针prev
else {
SLTNode* prevprev = *pphead;
while (prevprev->next->next != pos) {
prevprev = prevprev->next;
}
free(prevprev->next);
prevprev->next = pos;
}
}
//删除指定位置节点
void DeleteNode(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) {
//如果删除了头结点,头删函数
if (pos == *pphead) {
PopFront(pphead);
}
else {
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos) {
prev = prev->next;
}
prev->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}
}
//删除指定节点的后一个节点
void DeleteAfterNode(SLTNode* pos) {
//检查pos是否为空
assert(pos);
//检查pos是否是尾节点
assert(pos->next);
SLTNode* posNext = pos->next;
pos->next = posNext->next;
free(posNext);
posNext = NULL;
}
SLTNode* testPush_Front_Back() {
//测试头插PushFront
printf("请输入头插长度:");
int n = 0;
scanf("%d", &n);
printf("请依次输入结点的值:\n");
SLTNode* plist = NULL;
for (int i = 0;i < n;i++) {
int val = 0;
scanf("%d", &val);
PushFront(&plist, val);
}
SLTPrint(plist);
//测试尾插
printf("请输入尾插长度:");
int m = 0;
scanf("%d", &m);
printf("请依次输入结点的值:\n");
for (int i = 0;i < m;i++) {
int val = 0;
scanf("%d", &val);
PushBack(&plist, val);
}
SLTPrint(plist);
return plist;
//销毁链表
Destroy_Method1(&plist);
//Destroy_Method2(&plist);
}
void testInsertFront() {
SLTNode* plist = testPush_Front_Back();
//在指定结点前插入(通过序号指定节点)
printf("在指定结点前插入(通过序号指定节点)\n");
printf("请输入结点编号:");
int input1 = 0;
scanf("%d", &input1);
printf("请输入插入的数据");
SLTDataType data1 = 0;
scanf("%d", &data1);
InsertFrontBySerialNumber(&plist, input1, data1);
SLTPrint(plist);
//在指定结点前插入(内容->地址->找到结点)
printf("在指定结点前插入(内容->地址->找到结点)\n");
printf("请输入要插入位置的数据:");
SLTDataType data2 = 0;
scanf("%d", &data2);
SLTNode* pos = FindByContent(plist, data2);
printf("请输入插入的数据:");
SLTDataType data3 = 0;
scanf("%d", &data3);
InsertFrontByAddress(&plist, pos, data3);
SLTPrint(plist);
//在指定结点前插入(通过内容指定节点)
printf("在指定结点前插入(通过内容指定节点)\n");
printf("请输入要插入位置的数据:");
SLTDataType data4 = 0;
scanf("%d", &data4);
printf("请输入插入的数据:");
SLTDataType data5 = 0;
scanf("%d", &data5);
InsertFrontByContent(&plist, data4, data5);
SLTPrint(plist);
//销毁链表
Destroy_Method1(&plist);
//Destroy_Method2(&plist);
}
void testInsertBack() {
SLTNode* plist = testPush_Front_Back();
//在指定结点后插入(通过序号指定节点)
printf("在指定结点后插入(通过序号指定节点)\n");
printf("请输入节点编号:");
int input2 = 0;
scanf("%d", &input2);
printf("请输入插入的数据:");
SLTDataType data6 = 0;
scanf("%d", &data6);
InsertBackBySerialNumber(&plist, input2, data6);
SLTPrint(plist);
//在指定结点后插入(内容->地址->找到结点)
printf("在指定结点后插入(内容->地址->找到结点)\n");
printf("请输入要插入位置的数据:");
SLTDataType data7 = 0;
scanf("%d", &data7);
SLTNode* pos = FindByContent(plist, data7);
printf("请输入插入的数据:");
SLTDataType data8 = 0;
scanf("%d", &data8);
InsertBackByAddress(pos, data8);
SLTPrint(plist);
//在指定结点后插入(通过内容指定节点)
printf("在指定结点后插入(通过内容指定节点)\n");
printf("请输入要插入位置的数据:");
SLTDataType data9 = 0;
scanf("%d", &data9);
printf("请输入插入的数据:");
SLTDataType data10 = 0;
scanf("%d", &data10);
InsertBackByContent(&plist, data9, data10);
SLTPrint(plist);
//销毁链表
Destroy_Method1(&plist);
//Destroy_Method2(&plist);
}
void testPop() {
SLTNode* plist = testPush_Front_Back();
//测试头删
printf("测试头删\n");
PopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
//测试尾删
printf("测试尾删\n");
PopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
//删除指定节点的前一个节点
printf("删除指定节点的前一个节点\n");
printf("请输入指定节点内容:\n");
SLTDataType data11 = 0;
scanf("%d", &data11);
SLTNode* pos1 = FindByContent(plist, data11);
DeleteFrontNode(&plist, pos1);
SLTPrint(plist);
//删除指定位置节点
printf("删除指定位置节点\n");
printf("请输入指定节点内容:\n");
SLTDataType data12 = 0;
scanf("%d", &data12);
SLTNode* pos2 = FindByContent(plist, data12);
DeleteNode(&plist, pos2);
SLTPrint(plist);
//删除指定节点的后一个节点
printf("删除指定节点的后一个节点\n");
printf("请输入指定节点内容:\n");
SLTDataType data13 = 0;
scanf("%d", &data13);
SLTNode* pos3 = FindByContent(plist, data13);
DeleteAfterNode(pos3);
SLTPrint(plist);
//销毁链表
Destroy_Method1(&plist);
//Destroy_Method2(&plist);
}
测一个的时候其他三个注释掉,要不然会累死的O(∩_∩)O哈哈~
int main() {
testPush_Front_Back();
testInsertFront();
testInsertBack();
testPop();
}
当前是有点小缺陷的,当通过指定内容找到节点时,如果遇到有多个相同数据的情况,会在第一个出现该数据的位置停下进行插入等操作,这是由于当前节点中的数据只是一个简单的数字,当以后节点内数据更多或每个节点都有自己的唯一标识时,就不会有这个缺陷了。
把以上所有代码块连起来就是完整程序啦,最开始是头文件list.h,接下来是函数实现list.c,最后是测试文件test.c,其中分了4个函数。
在插入和删除那块函数有点多,我把想到的全写上了,有点繁琐,大家主要借鉴思路哈,如有错误请及时指正,感谢❤️