C语言--单链表

一、单链表结构

这里我们可以看到数据存储在结构体内，结构体一部分用来存储数据，一部分用指针来存储需要链接的地址。通过这些地址，我们能灵活地查找到其数据位置，从而完成增删查改等功能。

二、完成简单单链表，实现其功能

1、定义结构体

这里我们简单为主，先构建一个结构体，一部分储存整形数据，一部分用来存地址——

#include
#include
#include

typedef int SLTDataTyp;

typedef struct SListNode
{
	SLTDataTyp data;
	struct SListNode* next;
}SLTNode;

这里我们用到重命名法将数据类型进行重命名，进而使其更为灵活 。

2、进行数据存储测试

void SListTest1()
{
	SLTNode* n1 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	assert(n1);
	SLTNode* n2 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	assert(n2);
	SLTNode* n3 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	assert(n3);
	SLTNode* n4 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	assert(n4);
	SLTNode* n5 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	assert(n5);


	n1->data = 1;
	n2->data = 2;
	n3->data = 3;
	n4->data = 4;
	n5->data = 5;

这里可以随便用malloc函数开辟几个空间进行测试，存储数据后，将其链接起来。 

    n1->next = n2;
	n2->next = n3;
	n3->next = n4;
	n4->next = n5;
	n5->next = NULL;

此时我们可以通过调试的方法进行查看——

3、打印储存数据

为了方便查看，我们可以先进行打印，后期也需要用到此函数——

void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur != NULL)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

4、增加数据

增加数据可以分为头增和尾增，也可随机增加，数据增加必定要创建新的结构体，此时我们可用malloc新创建一个结构体，在三个函数（头增和尾增还有随机增加都需要用到这个函数）所以我们可以分装出一个函数。（注意，在更改链表的时候需要进行结构体传参，改变整个结构体需要传入指针变量，因为读取结构体数据本就是指针，所以这里找到数据并进行更改，形参需要传入指针变量，即这里传入二级指针）这部分可以举个简单的例子——

SLTNode* BuySLTNode(SLTDataTyp x)
{
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	assert(newnode);
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;

	return newnode;
}

这里开辟一个结构体类的函数用来开辟新的结构体，进而进行数据的增加。

然后将其与单链表链接起来——

1.头插

void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataTyp x)
{
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);

	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
	
}

2.尾插 

void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataTyp x)
{
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);

	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		SLTNode* cur = *pphead;
		while (cur->next != NULL)
		{
			cur = cur->next;
		}
		cur->next = newnode;
	}
}

头插的话可以直接调用此函数进行增加位置，尾插的话需要分情况而定，将其分为是否为空链表和是否存在数据。

3.随机插入

void SListInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);
	assert(pphead);

	// 头插
	if (pos == *pphead)
	{
		SListPushFront(pphead, x);
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}

		SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
		prev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}

5、删除数据

删除数据也分为头删和尾删，删除之前需要检查链表是否为空，进而进行下一步的更改——

1.尾删

我们先来看下大多数人容易错的——野指针问题

void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	assert(*pphead);
	while ((*pphead)->next != NULL)
	{
		*pphead = (*pphead)->next;
	}
	free(*pphead);
 //释放时将*pphead前面的next指针变为了野指针，进而程序崩溃
	(*pphead)->next = NULL;
}

这个思路显然很简单，但造成了野指针的问题，可进行调试查看。 

void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	assert(*pphead);
	//一个节点
	if ((*pphead) == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		SLTNode* cur = *pphead;
		SLTNode* tail = *pphead;

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

2.头删

void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	assert(*pphead);
	*pphead = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	//*pphead = (*pphead)->next;//野指针问题
}

//也可以创建结构体指针指向节点
//void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
//{
//	assert(*pphead);
//	SLTNode* next = (*pphead)->next;
//	free(*pphead);
//	*pphead = next;
//}

3.随机删除

void SListErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	assert(pphead);
	assert(pos);

	if (*pphead == pos)
	{
		SListPopFront(pphead);
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}

		prev->next = pos->next;

		free(pos);
		pos = NULL;
	}
}

6、查找

这个较为简单，遍历即可，找到级返回结构体指针，找不到返回空——

SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataTyp x)
{
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		if (cur->data == x)
			return cur;

		cur = cur->next;
	}

	return NULL;
}