【数据结构】单向链表的增删查改以及指定pos位置的插入删除
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单向链表的概念及结构
尾插
头插
尾删
编辑
头删
查找
在pos位置前插
在pos位置后插
删除pos位置
删除pos的后一个位置
总结
代码
单向链表的概念及结构
概念：链表是一种 物理存储结构上非连续 、非顺序的存储结构，数据元素的 逻辑顺序 是通过链表中的指针链接 次序实现的。
单向链表的结构：
注意:
- 从上图可看出，链式结构在逻辑上是连续的，但是在物理上不一定连续。
- 现实中的结点一般都是从堆上申请出来的。
- 从堆上申请的空间，是按照一定的策略来分配的，两次申请的空间可能连续，也可能不连续。
- 无头单向非循环链表:结构简单, 一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构，如哈希桶、图的邻接表等等。另外这种结构在笔试面试中出现很多。
尾插
尾插分为两种情况：
- 一开始没有链表：当开始没有链表，直接将newnode赋给*pphead，通过二级指针改变plist。
- 一开始有链表：当开始有链表，创建一个结构体指针tail，来找到最后一个节点，再将newnode赋给最后一个节点的next。
头插
头插分为两种情况，开始有链表和开始没有链表，但是两种情况不需要分类考虑，先将*pphead即plist赋给newnode->next，再将newnode连上*pphead。
尾删
尾删分两种情况考虑：
- 只有一个节点：给*pphead赋空值
- 一个以上节点：确定尾节点tail后，通过tail的前一个节点tailprev，进行tailprev->next=NULL赋空值或者直接通过tail->next->next找倒数第二个节点，再给tail->next赋空值。
头删
头删不需要分情况，直接将第一个节点的next即第二个节点的地址通过newnode的中转赋给*pphead。
查找
创建一个结构体指针cur，链表中遍历查找cur->data==x的节点，找到后返回cur，方便后面的修改功能。
（不需要修改，所以传入函数的是一级指针）
在pos位置前插
分两种情况考虑：
- 当pos为第一个节点，相当于头插，调用头插函数即可。
- 当pos不为第一个节点，通过pos的前一个节点prev，将newnode插入pos前面。
在pos位置后插
在pos位置后插，先将pos->next赋给newnode->next，把newnode和d3连上，再将newnode赋给pos->next,连上d2。
注意：在两个语句不能换位置，不然成环，循环打印
删除pos位置
分两种情况：
- pos在第一个节点位置，直接调用头删函数即可。
- pos不在第一个节点位置，通过pos的前一个节点prev，将pos->next赋给prev->next，达到将pos节点删除的效果。
删除pos的后一个位置
删除pos的后一个位置，需要先检测pos->next是否为空值，为空值就直接返回，若pos->next不为空赋给posNext，再将posNext->next赋给pos->next达到删除posNext节点，后面可以free(posNext)释放posNext节点，再posNext=NULL给它赋空值。
无头删除pos位置
不给头节点的情况下，可以先通过pos->data=posNext->data的方式交换内容，再删除pos的下一节点posNext，将pos替换为posNext，达到和删除pos一样的效果。
但是这种方法的缺点是当pos本身为尾节点时，不能通过下一节点posNext来使用替换法。
代码
总结
在上面众多单向链表的实现中，很多并不实用，当需要大量的头插头删时，使用单向链表会更高效。
代码
SList.h
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#pragma once
#include
#include
#include
#include
typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{
SLTDataType data;
struct SListNode* next;
}SLTNode;
//typedef struct SListNode SLTNode;
//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead);
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x);
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
//头插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType);
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
//在pos位置前插
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
//在pos位置后插
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//删除pos的后一个位置
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);
SList.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"SList.h"
//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* cur = phead;
//while (cur != NULL)
while (cur)
{
printf("%d->", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("NULL\n");
}
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
exit(-1);
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
return newnode;
}
尾插 phead是plist的形参 //开始就有链表
//void SLTPushBack(SLTNode* phead, SLTDataType x)
//{
// SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
// SLTNode* tail = phead;
// while (tail->next != NULL)
// {
// tail = tail->next;
// }
// tail->next = newnode;
//}
//尾插 //包括一开始没有链表
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
if (*pphead == NULL)
{
//改变结构体的指针，所以要用二级指针
*pphead = newnode;
}
else
{
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next != NULL)
{
tail = tail->next;
}
//改变的结构体，用结构体的指针即可
tail->next = newnode;
}
}
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
//1.空
assert(*pphead);
//2、一个节点
//3、一个以上节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
else
{
//方法1.
SLTNode* tailPrev = NULL;
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next)
{
tailPrev = tail;
tail = tail->next;
}
free(tail);
tailPrev->next = NULL;
方法2.
//SLTNode* tail = *pphead;
//while (tail->next->next)
//{
// tail = tail->next;
//}
//free(tail->next);
//tail->next = NULL;
}
}
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
//空
assert(*pphead);
//非空
SLTNode* newhead = (*pphead)->next;
free(*pphead);
*pphead = newhead;
}
//查找是否有x这个数,找到返回指向该数的指针
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur)
{
if (cur->data == x)
{
return cur;
}
cur = cur->next;
}
return NULL;
}
//在pos位置前插
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
assert(pos);
if (pos == *pphead)
{
SLTPushFront(pphead, x);
}
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
prev->next = newnode;
newnode->next = pos;
}
}
//在pos位置后插
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
assert(pos);
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
//下面两句不能交换位置，否则会成环
newnode->next = pos->next;
pos->next = newnode;
}
//删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pos);
if (*pphead == pos)
{
SLTPopFront(pphead);
}
//else if (pos->next == NULL)
//{
// SLTPopBack(pphead);
//}
else
{
SLTNode* prev = *pphead;
while (prev->next != pos)
{
prev = prev->next;
}
//free(prev->next);//不要free，不然这个节点后面全没了
prev->next = pos->next;
}
}
//删除pos后一个位置
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
//
assert(pos);
//检测pos是否是尾节点
//assert(pos->next);//暴力检测
if (pos->next == NULL)//温和检测
{
return NULL;
}
SLTNode* posNext = pos->next;
pos->next = posNext->next;
free(posNext);
posNext = NULL;
}Test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"SList.h"
void TestSList1()
{
int n;
printf("请输入链表的长度：");
scanf("%d", &n);
printf("\n请依次输入每个节点的值：");
SLTNode* plist = NULL;
for (size_t i = 0; i < n; i++)
{
int val;
scanf("%d", &val);
SLTNode* newnode = BuySListNode(val);
//头插
newnode->next = plist;
plist = newnode;
}
SLTPrint(plist);
SLTPushBack(&plist, 1000);
SLTPrint(plist);
}
void TestSList2()
{
SLTNode* plist = NULL;
//尾插
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
//头插
SLTPushFront(&plist, 10);
SLTPushFront(&plist, 20);
SLTPushFront(&plist, 30);
SLTPushFront(&plist, 40);
SLTPrint(plist);
}
void TestSList3()
{
SLTNode* plist = NULL;
//尾插
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
头插
//SLTPushFront(&plist, 10);
//SLTPushFront(&plist, 20);
//SLTPushFront(&plist, 30);
//SLTPushFront(&plist, 40);
//SLTPrint(plist);
//尾删
SLTPopBack(&plist);
//SLTPopBack(&plist);
//SLTPopBack(&plist);
//SLTPopBack(&plist);
//SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
}
void TestSList4()
{
SLTNode* plist = NULL;
//尾插
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
//头插
SLTPushFront(&plist, 10);
SLTPushFront(&plist, 20);
SLTPushFront(&plist, 30);
SLTPushFront(&plist, 40);
SLTPrint(plist);
//头删
SLTPopFront(&plist);
SLTPrint(plist);
}
void TestSList5()
{
SLTNode* plist = NULL;
//尾插
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
//头插
SLTPushFront(&plist, 10);
SLTPushFront(&plist, 20);
SLTPushFront(&plist, 30);
SLTPushFront(&plist, 40);
SLTPrint(plist);
//查找
SLTNode* pos = SLTFind(plist, 40);
if (pos)
{
pos->data *= 10;
}
SLTPrint(plist);
}
void TestSList6()
{
SLTNode* plist = NULL;
//尾插
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
//头插
SLTPushFront(&plist, 10);
SLTPushFront(&plist, 20);
SLTPushFront(&plist, 30);
SLTPushFront(&plist, 40);
SLTPrint(plist);
//在pos位置前插
int x;
scanf("%d", &x);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, x);
if (pos)
{
SLTInsert(&plist, pos, x * 10);
}
SLTPrint(plist);
}
void TestSList7()
{
SLTNode* plist = NULL;
//尾插
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
//头插
SLTPushFront(&plist, 10);
SLTPushFront(&plist, 20);
SLTPushFront(&plist, 30);
SLTPushFront(&plist, 40);
SLTPrint(plist);
//在pos位置后插
int x;
scanf("%d", &x);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, x);
if (pos)
{
SLTInsertAfter(pos, x * 10);
}
SLTPrint(plist);
}
void TestSList8()
{
SLTNode* plist = NULL;
//尾插
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
//头插
SLTPushFront(&plist, 10);
SLTPushFront(&plist, 20);
SLTPushFront(&plist, 30);
SLTPushFront(&plist, 40);
SLTPrint(plist);
//删除pos位置
int x;
scanf("%d", &x);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, x);
if (pos)
{
SLTErase(&plist, pos);
pos = NULL;
}
SLTPrint(plist);
}
void TestSList9()
{
SLTNode* plist = NULL;
//尾插
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
//头插
SLTPushFront(&plist, 10);
SLTPushFront(&plist, 20);
SLTPushFront(&plist, 30);
SLTPushFront(&plist, 40);
SLTPrint(plist);
//删除pos后一个位置
int x;
scanf("%d", &x);
SLTNode* pos = SLTFind(plist, x);
if (pos)
{
SLTEraseAfter(pos);
pos = NULL;
}
SLTPrint(plist);
}
void PrintSList(SLTNode* phead)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur != NULL)
{
printf("%d->", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("NULL\n");
}
int main()
{
//TestSList1();
// 头插 尾插
//TestSList2();
// 尾删
//TestSList3();
// 头删
//TestSList4();
// 查找
//TestSList5();
// pos位置前插
//TestSList7();
// pos位置后插
//TestSList8();
// 删除pos位置
TestSList9();
//删除pos的后一个位置
//TestSList10();
return 0;
}