单链表的增删改查（C语言）

链表的概念和结构

概念

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 。

注意：
 1. 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
 2. 现实中的结点一般都是从堆上申请出来的
 3. 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

结构

今天我们主要来实现一下无头单向非循环链表的增删改查
无头单向非循环链表：

结构简单，一般不会单独用来存数据。实际中更多作为其他数据结构的子结构，如哈希桶、图的邻接表等等。

单链表的实现

首先我们需要创建三个源文件：SList.c SList.h test.c

SList.h中我们用来创建结构体并且对函数进行声明

#pragma once
#include
#include
#include

typedef int SLNDataType;

typedef struct SListNode
{
	SLNDataType val;
	struct SListNode* next;
}SLNode;

void SLTPrint(SLNode* phead);						//打印
SLNode* CreateNode(SLNDataType x);					//创建新节点
void SLTPushBack(SLNode** pphead, SLNDataType x);	//尾插
void SLTPushFront(SLNode** pphead, SLNDataType x);	//头插
void SLTPopBack(SLNode** pphead);					//尾删
void SLTPopFront(SLNode** pphead);					//头删
SLNode* SLTFind(SLNode* phead, SLNDataType x);		//查找
void SLTInsert(SLNode** pphead, SLNode* pos, SLNDataType x);			//中间插入
void SLTEraseAfter(SLNode* pos);										//中间删除 删除pos后的位置
void SLTDestory(SLNode** pphead);					//销毁

在SList.c中 对函数进行定义

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"SList.h"

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

SLNode* CreateNode(SLNDataType x)	//创建新节点
{
	SLNode* newnode = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(-1);
	}
	newnode->val = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}

void SLTPushBack(SLNode** pphead, SLNDataType x)	//尾插
{
	assert(pphead);
	SLNode* newnode = CreateNode(x);
	if (*pphead == NULL)
		*pphead = newnode;
	else
	{
		//找尾
		SLNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}

void SLTPushFront(SLNode** pphead, SLNDataType x)	//头插
{
	assert(pphead);
	SLNode* newnode = CreateNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

void SLTPopBack(SLNode** pphead)		//尾删
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		SLNode* tail = *pphead;
		while (tail->next->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		free(tail->next);
		tail->next = NULL;
	}
}

void SLTPopFront(SLNode** pphead)	//头删
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	SLNode* tmp = *pphead;
	*pphead = (*pphead)->next;
	free(tmp);
}

SLNode* SLTFind(SLNode* phead, SLNDataType x)		//查找
{
	SLNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		if (cur->val == x)
			return cur;
		else
			cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}

void SLTInsert(SLNode** pphead, SLNode* pos, SLNDataType x)			//中间插入	pos前
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	assert(pos);
	if (*pphead == pos)
	{
		//头插
		void SLTPushFront(pphead, x);

	}
	else
	{
		SLNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		SLNode* newnode = CreateNode(x);
		newnode->next = pos;
		prev->next = newnode;

	}

}

void SLTErase(SLNode** pphead, SLNode* pos)				//中间删除	删除pos当前位置
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	assert(pos);
	if (*pphead == pos)
	{
		void SLTPopFront(pphead);	//头删	
	}
	else
	{
		SLNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		pos = NULL;
	}
}

void SLTInsertAfter(SLNode* pos,SLNDataType x)				//中间插入  pos后
{
	assert(pos);
	SLNode* newnode = CreateNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;

}

void SLTEraseAfter(SLNode* pos)			//中间删除 删除pos后的位置

{
	assert(pos);
	assert(pos->next);
	SLNode* tmp = pos->next;
	pos->next = pos->next->next;
	free(tmp);
	tmp = NULL;
}

void SLTDestory(SLNode** pphead)		//销毁
{
	assert(pphead);
	SLNode* cur = *pphead;
	while (cur)
	{
		SLNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	*pphead = NULL;
}

test.c中对所写的函数进行测试

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"SList.h"


int main()
{
	SLNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopBack(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTPushFront(&plist, 5);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopFront(&plist);
	SLTPrint(plist);

	SLNode* pos = SLTFind(plist, 3);
	SLTInsert(&plist, pos, 30);
	SLTPrint(plist);

	return 0;
}

结果

本文使用C语言对单链表的增删改查进行了模拟实现。

单链表（Singly Linked List）是一种数据结构，在该结构中，每个节点都包含一个指向下一个节点的指针。它由一系列的节点组成，每个节点都有一个存储数据元素和一个指向下一个节点的指针。单链表的特点是插入和删除的时间复杂度为O(1)，但访问某个元素的时间复杂度为O(n)。由于内存不需要连续，因此单链表能够动态地分配内存，可以随时进行节点的插入和删除，故单链表在很多场合下被广泛使用。

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