单链表（2024/2/2）

单链表  

定义：

单链表是一种链式存取的数据结构，用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。

单链表通过一组任意的存储单元来存储线性表中的数据元素，不需要使用地址连续的存储单元，因此它不要求在逻辑上相邻的两个元素在物理位置上也相邻。

特点：

• 单链表不要求逻辑上相邻的两个元素在物理位置上也相邻，因此不需要连续的存储空间。
• 单链表是非随机的存储结构，即不能直接找到表中某个特定的结点。查找某个特定的结点时，需要从表头开始遍历，依次查找。  

对于每个链表结点，除了存放元素自身的信息外，还需要存放一个指向其后继的指针。
单链表中结点类型的描述：

typedef struct LNode
{                          //定义单链表结点类型
int data;                  //数据域，可以是别的各种数据类型，本文统一用int类型
struct LNode *next;       //指针域
}LNode, *LinkList;

单链表的读取 

弊端：在单链表中，由于第 i i个元素到底在哪没办法一开始就知道，必须的从头开始找

代码：

//声明一个指针p指向链表的第一个结点
typedef struct Node
{
    ElemType data;		//结点的数据域
    struct Node *next;	//结点的指针域
}Node;	//结构体的类型别名Node
typedef struct Node	*LinkList; //LinkList为指向结构体Node的指针类型（结构体指针）

/* 初始条件：链式线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
/* 操作结果：用e返回L中第i个数据元素的值 */
Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e)
{
	int j;	//初始化j从1开始
	LinkList p;		/* 声明头指针p */
	p = L->next;		/* 让p指向链表L的第一个结点 */
	j = 1;		/*  j为计数器 */
	while (p && jnext;  /* 让p指向下一个结点 */
		++j;	//最后一次加后，j=i，由此退出循环
	}
	if ( !p || j>i ) 
		return ERROR;  /*  第i个元素不存在 */
	*e = p->data;   //将获取到的数据元素赋值给解引用的指针e，由此返回给主调函数的实参e，一旦返回给主调函数，指针变量就不会随着被调函数的结束而销毁。
	return OK;
}

说白了，就是从头开始找，直到第i个结点结束。

单链表的插入 

插入链表表头

插入链表表尾

插入链表中任意位置：

//只需要让s->nexthep->next的指针做一点改变即可

s->next = p->next;	//将p的后继结点赋值给s的后继
p->next = s;		//将s赋值给p的后继

单链表第i个数据插入结点：

Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e)
{ 
	int j;
	LinkList p,s;	//头指针p和新元素指针s
	p = *L;         //*L返回指定的地址内的变量的值，此值其实是头结点数据元素的存储位置
	j = 1;	      //计数器
	while (p && j < i)     // 寻找第i个结点 
	{ 
                        //将指向下一元素的指针p->next赋值给p，以便下次循环使用
		++j;			//计数器累加
	} 
	if (!p || j > i) 
		return ERROR;            //第i个元素不存在 
	s = (LinkList)malloc(sizeof(Node));  // 为新结点分配内存空间,新指针s指向该新结点
	//malloc函数的返回的是无类型指针，在使用时一定要强制转换为所需要的类型
	s->data = e;  		   //为新结点数据域赋值
	s->next = p->next;      // 将p的后继结点赋值给s的后继  
	p->next = s;          //将s赋值给p的后继 
	return OK;
}

单链表的删除 

单链表的删除直接绕过需要删除的结点即可。

q = p->next;
p->next = q->next;   //将q的后继赋值给p的后继

单链表删除第i个数据删除结点的代码：

//操作结果：删除L的第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1
Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e) 
{ 
	int j;	
	LinkList p,q;
	p = *L;			//*L返回指定的地址内的变量的值，此值其实是头结点数据元素的存储位置
	j = 1;			
	while (p->next && j < i)	//遍历寻找第i个元素 
	{							//p->next保证下一个结点存在
        p = p->next;			//将前驱结点的指针域重新赋值为p，以便下次循环使用
        ++j;
	}
	if (!(p->next) || j > i) 
	    return ERROR;           //第i个元素不存在 
	p->next = q->next;			// 将q的后继赋值给p的后继 
	*e = q->data;               //将存储地址q对应的存储内容赋值给e 
	free(q);                    //让系统回收此结构体指针（结点），释放内存 
	return OK;
}

对于插入或删除数据越频繁的操作，单链表的效率优势更明显！