关于顺序表存在的问题：
1.中间/头部的插⼊删除，时间复杂度为O(N)
2.增容需要申请新空间，拷贝数据，释放旧空间。会有不小的消耗
3.增容⼀般是呈2倍的增长，势必会有一定的空间浪费
要如何解决这些问题？用线性表的链表就能解决
什么是链表？
链表是一种物理存储结构非连续，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，逻辑结构上呈线性。
就如火车车厢之间的关系，可以通过挂钩链接，不用是再断开链接。
链表的分类
链表含有6种元素，
其中最常见的是不带头单向不循环链表和带头双向循环链表；
这章将介绍单链表（不带头单向不循环链表）及其实现；
单链表
每个个体称之为节点/结点，每个节点即为一个结构体，每个结构体存着数据和指向下一个节点的指针，使之成为一条链；
链式在逻辑上是连续的，在物理结构上不一定连续；节点一般从堆上申请，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。
单链表的实现
先创建节点的基本结构，数据类型重定义便于替换；
在单链表基础上实现增删查改的功能。
申请空间，创造节点
将申请的节点next（下一个指向）先置为NULL，便于后续使用节点。
头插和尾插
尾插：
头插：
头删和尾删
尾删：
头删：
查找
指定位置之前插入数据
指定数据之后插入数据
删除指定位置pos的数据
删除指定位置pos后面的数据
改变链表数据
销毁链表
打印检验
单链表代码
//SList.h
#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
typedef int SLTDataType; //数据类型，重命名便于改变数据类型
typedef struct SListNode //单链表节点结构
{
SLTDataType data; //数据类型，重命名便于改变数据类型
struct SListNode* next; //这里还不能使用SLTNode，顺序问题
}SLTNode; //重命名
//创造节点
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x);
//检验
void SLTPrint(SLTNode* phead);
//单链表头插/尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//单链表头删/尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//指定位置之前插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
//指定位置之后插入数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//删除pos后面的节点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);
//改变链表数据
void SLTChange(SLTNode* pos, SLTDataType x);
//销毁链表
void SListDestroy(SLTNode** pphead);//SList.c
#include "SList.h"
//检验
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* pcur = phead;//pcur指向当前节点
while (pcur)
{
printf("%d->", pcur->data);
pcur = pcur->next;
}
printf("NULL\n");
}
//创造节点
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("MALLOC FAIL!\n");
exit(1);
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
return newnode;
}
//单链表头插/尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
assert(pphead);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
//链表为空;
if (*pphead == NULL)
{
*pphead = newnode;
return;
}
//链表不为空
//先遍历链表找到尾节点
SLTNode* ptail = *pphead;
while (ptail->next)
{
ptail = ptail->next;
}
ptail->next = newnode;
}
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
assert(pphead);
//创造节点
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
//链表为空,创造节点 *pphead == NULL
//链表不为空
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
//单链表头删/尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead);
//链表为空，不能删
assert(*pphead);
//只有一个节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
(*pphead) = NULL;
return;
}
//多个节点
//先遍历
SLTNode* pcur = *pphead;
while (pcur->next->next)
{
pcur = pcur->next;
}
//销毁
free(pcur->next);
pcur->next = NULL;
}
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead);
//链表为空，不能删
assert(*pphead);
//只有一个节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
(*pphead) = NULL;
return;
}
//多个节点
SLTNode* temp = *pphead;
*pphead = (*pphead)->next;//注意优先级*比->小
free(temp);
temp = NULL;
}
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
assert(pphead);
SLTNode* pcur = *pphead;
while (pcur)
{
if (pcur->data == x)
{
// printf("找到了\n");
return pcur;
}
pcur = pcur->next;
}
//找不到
// printf("找不到\n");
return NULL;
}
//指定位置之前插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
assert(pphead);
assert(pos);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
SLTNode* pcur = *pphead;
//头插(包括了一个或者多个节点的情况)
if (pos == *pphead)
{
newnode->next = pcur;
*pphead = newnode;
return;
}
//多个节点
while (pcur->next != pos)
{
pcur = pcur->next;
}
pcur->next = newnode;
newnode->next = pos;
}
//指定位置之后插入数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
assert(pos);
SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
newnode->next = pos->next;
pos->next = newnode;
}
//删除pos节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(pphead);
assert(pos);
assert(*pphead);//链表不能为空
//删除头节点/只有一个节点
if (pos == *pphead)
{
SLTNode* temp = (*pphead)->next;
free(pos);
pos = NULL;
*pphead = temp;
return;
}
//多个节点
SLTNode* pcur = *pphead;
while (pcur->next != pos)
{
pcur = pcur->next;
}
pcur->next = pos->next;
free(pos);
pos = NULL;
}
//删除pos后面的节点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
assert(pos);
//不存在后面的节点
assert(pos->next);
//正常情况
SLTNode* pAfter = pos->next;
pos->next = pAfter->next;
free(pAfter);
pAfter = NULL;
}
//改变链表数据
void SLTChange(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
assert(pos);
pos->data = x;
}
//销毁链表
void SListDesTroy(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead);
assert(*pphead);
SLTNode* pcur = *pphead;
while (pcur)
{
SLTNode* next = pcur->next;
free(pcur);
pcur = next;
}
*pphead = NULL;
pphead = NULL;
}//Test.h
#include "SList.h"
void test1()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushFront(&plist, 4);
SLTPushFront(&plist, 3);
SLTPushFront(&plist, 2);
SLTPushFront(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPushBack(&plist, 6);
SLTPushBack(&plist, 7);
SLTPushBack(&plist, 8);
SLTPrint(plist);
//SLTInsert(&plist, SLTFind(&plist, 1), 999);
//SLTInsertAfter(SLTFind(&plist, 8), 888);
//SLTErase(&plist, SLTFind(&plist, 1));
//SLTErase(&plist, SLTFind(&plist, 2));
//SLTErase(&plist, SLTFind(&plist, 3));
//SLTErase(&plist, SLTFind(&plist, 8));
//SLTErase(&plist, SLTFind(&plist, 5));
//SLTErase(&plist, SLTFind(&plist, 6));
//SLTErase(&plist, SLTFind(&plist, 7));
//SLTErase(&plist, SLTFind(&plist, 4));
//SLTEraseAfter(SLTFind(&plist, 1));
//SLTEraseAfter(SLTFind(&plist, 1));
//SLTEraseAfter(SLTFind(&plist, 1));
//SLTEraseAfter(SLTFind(&plist, 1));
//SLTEraseAfter(SLTFind(&plist, 1));
//SLTEraseAfter(SLTFind(&plist, 7));
//SLTEraseAfter(SLTFind(&plist, 1));
//SLTChange(SLTFind(&plist, 1), 999);
//SLTChange(SLTFind(&plist, 5), 888);
//SLTChange(SLTFind(&plist, 8), 777);
//SListDesTroy(&plist);
SLTPrint(plist);
}
int main()
{
test1();
return 0;
}
