单链表的基本操作代码实现(C语言版)
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前言：
单链表的基本操作
准备工作（头文件、各种宏定义以及结构体定义）
一.较简单操作
1.单链表的初始化
2.判断单链表是否为空表
3.单链表的销毁
4.单链表的清空
5.求单链表的表长
二.较重要操作
1.单链表的取值
2.单链表元素的查找
3.单链表的结点插入
4.单链表的结点删除
5.单链表的创建
以下是主函数以及函数声明
补充
前言：
在实现顺序表的基本操作后，觉得自己对单链表基本操作的思路无大问题，因此当时没有对链表基本操作进行实现，在后来的稀疏多项式的运算中需要运用到单链表(顺序表实现会造成大量空间的浪费)，而自己并没有实现过这些基本操作，为防止在做稀疏多项式的运算时出现难以解决的问题，打算再把单链表的基本操作实现一遍。并写一篇博客，耗时：70分钟。
希望能够对您有一定帮助和参考价值。新csdner，有所不足尽管提出。
单链表的基本操作
单链表的基本操作包括单链表的初始化、判断空链表、销毁、清空以及求表长这些较为简单的操作，还有更为重要的单链表的取值、按值查找返回元素所在地址、按值查找返回元素所对应序号、结点插入和删除以及头插法和尾插法建立单链表。目前只实现了这些操作，并进行的测试。
准备工作（头文件、各种宏定义以及结构体定义）
#include
#include
#include
#define OK 1
#define ERROR 0 /*用于返回函数执行的状态值*/
typedef int Status;
typedef int ElemType;
typedef struct Node {
ElemType data; //存储数据
struct Node *next;//存储下一个元素的地址
} Node;
typedef struct Node *LinkList; /* 定义LinkList */ 一.较简单操作
1.单链表的初始化
单链表的初始化指生成一个只有头指针的单链表，并将其指向的头结点的指针域置空。需要注意的是，传入的参数为LinkList *L；为什么L本来就是指针类型了还要加 " * "呢，因为你要知道你是要对链表的本质(内存，指针指向等)进行更改而不是使用链表进行元素的查找取值等，如果只是这些操作，只要告诉计算机你要查找的对象是哪个表，即把链表的头指针传过去就行（这样就不需要添加 " * " ）。以下是代码实现：
/* 初始化链式线性表 */
Status IniList(LinkList *L) {
*L=(LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
(*L)->next=NULL; /* 指针域为空 */
return OK;
}2.判断单链表是否为空表
只需要判断对应单链表头结点的指针域是否为空即可。该实现我使用的是bool类型返回值，实际上c语言中逻辑值就是0，1，因此多此一举了属于是；如果要用bool类型需要添加头文件#include
bool Empty(LinkList L) {
if(L->next==NULL)
return true;
return false;
//main函数中测试bool c=Empty(L); printf("%d",c); 返回 1
}3.单链表的销毁
单链表的销毁指将链表中的所有结点包括头结点都释放掉（c语言中使用free（），c++中使用delete（））。由于仍然是对单链表的“本质”进行修改，所以参数需加 " * " ，思路是利用头指针以及新指针p(用于释放其指向的结点)，在释放之前，先将头指针后移，否则找不到下一结点。以下是代码实现：
/* 单链表的销毁*/
Status DestoryList(LinkList *L) {
LinkList p=*L; //p此时指向头结点
//注意此时不能直接释放p，因为头结点中还存放着下一结点的地址，释放就找不到下一个结点了
while(*L) {
*L=(*L)->next;
free(p);
p=*L;
}
return OK;
//测试int b=DestoryList(&L); printf("%d",b);ListTraverse(L); 输出1，且并不打印其他的
}4.单链表的清空
将除头结点以外的结点释放，并将头结点的指针域置空。与销毁不同，该操作的头指针不能动，所以还需要新定义一个指针对下一结点进行定位。以下是代码实现：
/*清空链表*/
Status ClearList(LinkList L) {
LinkList p,q; //p用于指向需要释放的结点，q用于在p释放之前指向下一结点，以使p移动
p=L->next; //p指向首元结点
while(p) {
q=p->next; //q指向下一结点
free(p);
p=q;
}
//最后不要忘了，结点释放后还需要将头结点的指针域更改为NULL，形成空表
L->next=NULL;
return OK;
/*测试CreateList(&L,n); ClearList(L);ListTraverse(L);//不输出创建时输入的元素*/
}5.求单链表的表长
以下是代码实现：
/*求链表的表长*/
int ListLength(LinkList L) {
LinkList p; //用于指向除头结点以外的结点
int count=0;
p=L->next;
while(p) {
count++;
p=p->next;
}
return count;
//测试 printf("%d",ListLength(L)); 输出正确
}二.较重要操作
1.单链表的取值
取出链表中位置 i 对应的元素，i表示的是序号，不按逻辑层面确定。思路：将指针p移动到对应序号逻辑层面存储位置，随后将其指向的元素返回即可。注意循环终止条件，以下是代码实现：
/*获得某一元素*/ //返回链表中第i位置的元素
Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e) {
Node *p;
p=L->next;
int j = 1;
for(; p&&jnext; /*p所指元素存在且j<1时循环执行*/
++j;
}
if(!p||j>i) //j大于i的情况：如i传入的为0或负数
return ERROR;
*e=p->data;
return OK;
//测试：元素返回正确
}2.单链表元素的查找
查找分为按值查找返回元素所在地址和返回所在序号，思路：定义一个指针p指向头结点，随后利用循环将指针p进行移动即对链表进行遍历，将每次循环时结点的数据与待查找数据比较，如果找到则返回对应地址(反映为当前指针的指向),以及对应的序号。以下是代码实现：
//查找
/*按值查找数据所在地址并返回*/ //参数为所需查询链表，需要查询的数据，返回p的地址
LinkList searchAD(LinkList L,ElemType e) {
LinkList p;
p=L->next;
for(int i=0; p&&idata==e)
break;
p=p->next;
}
return p;
//测试；printf("%p",searchAD(L,5)); 5所在元素次序不同，打印的地址不同
}
/*按值查找数据所在链表的序号(第几个元素)*/ //参数：所需查询链表，所需查询数据，返回数据所在序号
int searchNum(LinkList L,ElemType e) {
LinkList p;
p=L->next;
for(int i=0; p&&idata==e) { //遍历链表中p所指项结点的数据，与e比较，找到后返回对应序号即可
return i+1;
}
p=p->next; //当前结点的数据不等于e则p指针后移
}
return 0;
//测试：printf("%d",searchNum(L,5)); 返回5所在位置正确,如果不存在所查询数据，返回0
} 3.单链表的结点插入
思路：先将待插入位置找到，利用其前一个位置的指针p对其后继进行保留，随后定义一个新结点并用指向它的指针q，进行前驱后继的链接。以下是代码实现：
//链表元素的插入 //参数:需要插入数据的链表，需要插入元素的位置，需要插入的数据，返回插入结束状态
Status ListInsert(LinkList L,int i,ElemType e) {
LinkList p,q;
p=L; //指向头结点
//先新建并初始化好需要插入的结点，用指针q指向它
q=(Node *)malloc(sizeof(Node));
q->data=e;
q->next=NULL;
for(int j=0; p&&jListLength(L)+1)
return ERROR; //如果插入的位置大于链表的尾结点后面的一个位置,则返回错误
p=p->next;
}
//将待插入结点的前后结点与之形成链式关系
q->next=p->next; //接后继结点
p->next=q; //接前驱结点
return OK;
/* 测试：ListInsert(L,4,99); ListTraverse(L); 在表中元素为5个的情况下
插入位置为1--6均可正确插入，如果插入位置大于等于7，则不插入元素 */
} 4.单链表的结点删除
思路：同样是先找到待删除结点，将q指针指向它，并新定义一个指针p对其前驱进行指向，以便后续链接，接好待删除结点的前驱后继后即可释放该结点。以下是实现代码：
//链表元素的删除 //参数需要删除元素的链表，需要删除的结点
Status deleElem(LinkList L,int i) {
LinkList p,q; //p指向删除位置的前一结点,q指向需要删除的结点
p=L; //p指向头结点
//首先需要将p移动到删除结点的前一结点
for(int j=0; p&&jnext;
}
q=p->next; //如果所需删除结点存在,则将q指向它，如果不存在返回错误，不执行删除
if(!q)
return ERROR; //判断删除的结点是否存在
p->next=p->next->next; //也可以p->next=q->next;但一定要在释放之前将p指向下一结点，否则找不到
free(q);
return OK;
/*
测试：
deleElem(L,1);
ListTraverse(L);假设表中有5个元素，则第1--5个位置的元素正常删除，如果为大于等于6的位置，不删除
*/
} 5.单链表的创建
包括尾插法和头插法，进行单链表的内存分配和结点的添加与赋值。以下是代码实现：
/*头插法创建链表*/ //输入n个元素 ，元素从头开始依次插入
Status CreateList_H(LinkList *L,int n) {
LinkList p,r; //p用于指向新结点,r指向头结点
//建立一个带有头结点的单链表并将指针域置为空
*L=(LinkList)malloc(sizeof(Node));
r=*L;
r->next=NULL;
//结点添加与赋值
for(int i=n; i>0; i--) {
p=(Node *)malloc(sizeof(Node));
printf("请输入该链表的第%d个元素：",i);
scanf("%d",&p->data);
p->next=NULL;
p->next=r->next;
r->next=p;
}
return OK;
/*测试:printf("请输入头插法创建链表的元素个数：");
scanf("%d",&n);
CreateList_H(&L_H,n);
ListTraverse(L_H); 新建正常
*/
}/*尾插法创建链表*/ //输入n个元素， 元素从尾部依次接入
Status CreateList(LinkList *L,int n) {
LinkList p,r;//p用于指向新结点(待插入结点)，r指向尾部结点
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
r=*L; //刚开始时r指向头结点
r->next=NULL;
for(int i=0; idata);
p->next=NULL;
r->next=p;
r=r->next;
}
r->next=NULL;
return OK;
} 以下是主函数以及函数声明
对应操作的运行截图就不搞了，主函数也没有对所有函数进行调用，但是各个操作都已进行测试，程序的健壮性还是有的。
Status IniList(LinkList *L);
Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e);
Status CreateList(LinkList *L,int n); //尾插法
Status CreateList_H(LinkList *L,int n);//头插法
Status visit(ElemType c);
Status ListTraverse(LinkList L);
bool Empty(LinkList L);
Status DestoryList(LinkList *L);
Status ClearList(LinkList L);
int ListLength(LinkList L);
LinkList searchAD(LinkList L,ElemType e);
int searchNum(LinkList L,ElemType e);
Status ListInsert(LinkList L,int i,ElemType e);
Status deleElem(LinkList L,int i);
int main() {
LinkList L,L_H;
int n;
int a=IniList(&L); //a用于判断是否成功初始化
printf("请输入尾插法创建链表的元素个数：");
scanf("%d",&n);
CreateList(&L,n);
ListTraverse(L);
printf("请输入头插法创建链表的元素个数：");
scanf("%d",&n);
CreateList_H(&L_H,n);
ListTraverse(L_H);
return 0;
}补充
为了更方便的对链表进行输出，新定义了两个子函数实现，代码如下：
//打印元素
Status visit(ElemType c) {
printf("%d ",c);
return OK;
}
//遍历链表
Status ListTraverse(LinkList L) {
LinkList p=L->next;
printf("链表中所有元素为： ");
if(!p)
return ERROR;//如果首元结点不存在返回0
while(p) {
visit(p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return OK;
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