数据结构之单链表详解

前言

之前大摆了5天多，没怎么学编程，自昨日起，觉不可如此，痛定思痛，开始继续学习，昨天刷了20多道简单级别的力扣，今天想把链表好好巩固一下，于是乎，把单链表的增删查改搞了出来，还用单链表写了通讯录，等下写完博客在去和双链表缠斗一番，ok，王子公主请看下文

在大刀阔斧地写代码前，我们先稍稍复习一下书面知识。

1. 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 。

链表的结构跟火车车厢相似，淡季时车厢会相应减少，旺季时车厢会额外增加几节。将某节车厢去掉/加上，不会影响其他⻋厢，每节车厢都是独⽴存在的。 且每节车厢都有车门。想象⼀下这样的场景，假设每节⻋厢的车门都是锁上的状 态，需要不同的钥匙才能解锁，每次只能携带⼀把钥匙的情况下如何从车头走到车尾？

最简单的做法： 每节⻋厢⾥都放⼀把下⼀节车厢的钥匙。

在链表⾥，每节“⻋厢”是什么样的呢？

与顺序表不同的是， 链表⾥的每节"⻋厢"都是独⽴申请下来的空间，我们称之为“结点/节点”

节点的组成主要有两个部分：当前节点要保存的数据和保存下⼀个节点的地址（指针变量）。

图中指针变量 plist保存的是第⼀个节点的地址，我们称plist此时“指向”第⼀个节点，如果我们希

望plist“指向”第⼆个节点时，只需要修改plist保存的内容为0x0012FFA0。

为什么还需要指针变量来保存下⼀个节点的位置？

链表中每个节点都是独⽴申请的（即需要插⼊数据时才去申请⼀块节点的空间），我们需要通过指针 变量来保存下⼀个节点位置才能从当前节点找到下⼀个节点。

结合前⾯学到的结构体知识，我们可以给出每个节点对应的结构体代码：

假设当前保存的节点为整型

struct SListNode

{

int data; // 节点数据

struct SListNode * next ; // 指针变量⽤保存下⼀个节点的地址

};

当我们想要保存⼀个整型数据时，实际是向操作系统申请了⼀块内存，这个内存不仅要保存整型数

据，也需要保存下⼀个节点的地址（当下⼀个节点为空时保存的地址为空）。

当我们想要从第⼀个节点⾛到最后⼀个节点时，只需要在前⼀个节点拿上下⼀个节点的地址（下⼀个

节点的钥匙）就可以了

补充说明：

• 1、链式机构在逻辑上是连续的，在物理结构上不⼀定连续
• 2、节点⼀般是从堆上申请的
• 3、从堆上申请来的空间，是按照⼀定策略分配出来的，每次申请的空间可能连续，可能不连续

2.链表的分类

链表的结构⾮常多样，以下情况组合起来就有8种（2 x 2 x 2）链表结构：

图片来源：比特就业课课件

虽然有这么多的链表的结构，但是我们实际中最常⽤还是两种结构： 单链表 和 双向带头循环链表

1. 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。

2. 带头双向循环链表：结构最复杂，⼀般⽤在单独存储数据。实际中使⽤的链表数据结构，都

是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使⽤代码实现以后会发现结构会带

来很多优势，实现反⽽简单了，后⾯我们代码实现了就知道了。

3.单链表的增删查改

毕竟只是增删查改，我们只需要写两个文件就够了，一个头文件，一个源文件写函数，

typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{
//
}SLTNode;


void SLTPrint(SLTNode* phead);

//头部插入删除/尾部插入删除
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);

//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
//在指定位置之前插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//在指定位置之后插入数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos之后的节点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);
//销毁链表
void SListDesTroy(SLTNode** pphead);

接着开始实现函数

#include"SLT.h"

SLTNode* creat(SLTDataType x)

{

SLTNode* p = malloc(sizeof(SLTNode));

p->val = x;

p->next = NULL;

return p;

}

void SLTPrint(SLTNode* phead)

{

while (phead)

{

printf("%d ", phead->val);

phead = phead->next;

}

puts("");

}

//尾部插入

void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)

{

assert(pphead);

if (*pphead == NULL)

*pphead = creat(x);

else

{

while ((*pphead)->next)

{

*pphead = (*pphead)->next;

}

(*pphead)->next = creat(x);

}

}

//头部插入

void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)

{

assert(pphead);

if (*pphead == NULL)

if (*pphead == NULL)

*pphead = creat(x);

else

{

SLTNode* new = (*pphead);

*pphead = creat(x);

(*pphead)->next = new;

}

}

//尾部删除

void SLTPopBack(SLTNode** pphead)

{

assert(pphead);

assert(*pphead);

if (((*pphead)->next) == NULL)

*pphead= NULL;

else

{

while ((*pphead)->next->next)

{

(*pphead) = (*pphead)->next;

}

free((*pphead)->next);

(*pphead)->next = NULL;

}

}

//头部删除

void SLTPopFront(SLTNode** pphead)

{

assert(pphead);

assert(*pphead);

SLTNode* new = (*pphead)->next;

free(*pphead);

*pphead = new;

}

//查找

SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)

{

while (phead&&phead->val != x)

phead = phead->next;

if (phead == NULL)

{

printf("你要找的内容不存在\n");

return 0;

}

return phead;

}

//在指定位置之前插入数据

void SLTInsertFront(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)

{

assert(pphead);

assert(*pphead);

assert(pos);

if ((*pphead) == pos)

{

*pphead = creat(x);

(*pphead)->next = pos;

}

else

{

while ((*pphead)->next != pos)

{

*pphead = (*pphead)->next;

}

SLTNode* new = (*pphead)->next;//不对劲!!!!!!

(*pphead)->next = creat(x);

(*pphead)->next->next = pos;

}

}

//删除pos节点

void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)

{

assert(pphead);

assert(*pphead);

if (*pphead == pos)

{

free(pos);

*pphead = NULL;

}

else

{

while ((*pphead)->next != pos)

*pphead = (*pphead)->next;

(*pphead)->next = (*pphead)->next->next;

free(pos);

pos = NULL;

}

}

//在指定位置之后插入数据

void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)

{

assert(pos);

SLTNode* new = pos->next;

pos->next = creat(x);

pos->next->next = new;

}

//删除pos之后的节点

void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)

{

assert(pos);

SLTNode* new = pos->next;

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

free(new);

}

//销毁链表

void SListDesTroy(SLTNode** pphead)

{

assert(pphead);

while (*pphead != NULL)

{

SLTNode* p = (*pphead)->next;

free(*pphead);

*pphead = p;

}

}

ok，那么下次单链表的分享就先告一段落了，感谢观看