线性结构之单链表详解

news2024/10/5 19:18:48

文章目录

  • 前言
  • 一.单链表的结构体
  • 二、单链表的基本接口
    • 1.SListMalloc（申请节点）
    • 2.SListPushBack（尾插）
    • 3.SListPushFront（头插）
    • 4.SListPopBack（尾删）
    • 5.SListPopFront（头删）
    • 6.SListInsert（插入）
    • 7.SListErase（删除）
    • 8.SListFind（查找）
    • 9.SListPrint（打印）
    • 10.SListDestroy（销毁）
  • 三、整体结构
    • 1.头文件
    • 2.源文件
  • 结语

在这里插入图片描述

前言

我们前面学习了顺序表的实现，那么今天我们来学习单链表，当然单链表也有许多种类，在这里我当然是讲不完的，在这里我只介绍单链表最常见的无头单向非循环链表

一.单链表的结构体

typedef int SLTDataType;

typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;
	struct SListNode* next;//指向下一个节点的指针
}SLN;

在这里插入图片描述

二、单链表的基本接口

1.SListMalloc（申请节点）

SLN* SListMalloc(SLTDataType x)
{
	SLN* newnode = (SLN*)malloc(sizeof(SLN));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}

我这里的命名可能不规范，你按照自己的命名习惯来

2.SListPushBack（尾插）

void SListPushBack(SLN** pphead ,SLTDataType x)
{
	SLN*newnode= SListMalloc(x);
	if (*pphead== NULL)//头结点如果为空
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		SLN* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)//找到含有NULL节点的位置；即最后的位置；
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}

这个函数为什么传参的时候需要二级指针呢？头节点如果为空，我们是需要修改头结点的内容的，头节点是一个一级指针，那么我们修改他就需要二级指针

3.SListPushFront（头插）

void SListPushFront(SLN** pphead, SLTDataType x)
{
	SLN* newnode = SListMalloc(x);
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		newnode->next = *pphead;
		*pphead = newnode;
	}
}

在这里插入图片描述

真理不管头指针是不是空指针，我们都是需要修改头指针的，当头插时，我们将新的节点的next指向phead之后，我们就要修改头指针为新的节点，所以我们都需要修改头指针

4.SListPopBack（尾删）

void SListPushBack(SLN** pphead ,SLTDataType x)
{
	SLN*newnode= SListMalloc(x);
	if (*pphead== NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		SLN* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)//找到含有NULL节点的位置；即最后的位置；
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}

5.SListPopFront（头删）

void SListPushFront(SLN** pphead, SLTDataType x)
{
	SLN* newnode = SListMalloc(x);
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		newnode->next = *pphead;
		*pphead = newnode;
	}
}

既然需要改变头部指针指向，那么就需要传二级指针

6.SListInsert（插入）

void SListInsert(SLN** pphead, SLN* pos, SLTDataType x)//在pos的前面插入
{
	if (pos = *pphead)
	{
		SListPushFront(pphead, x);
	}
	else
	{
		SLN* newnode = SListMalloc(x);
		assert(newnode != NULL);
		SLN* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)//这里需要找到pos的前面的位置，遍历
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}

7.SListErase（删除）

void SListErase(SLN** pphead, SLN* pos)
{
	if (*pphead == pos)
	{
		SListPopBack(pphead);
	}
	else
	{
		SLN* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
	}
}

8.SListFind（查找）

SLN* SListFind(SLN** pphead, SLTDataType x)
{
	SLN* temp = *pphead;
	while (temp)
	{

		if(temp->data == x)
		{
			return temp;
		}
		else
		{
			temp = temp->next;
		}
		
	}
	return NULL;//如果没有找到就返回一个NULL
}

9.SListPrint（打印）

void SListPrint(SLN*phead)
{
	//遍历链表
	SLN* cur = phead;
	while (cur != NULL)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
}

这里是我个人加的接口，遍历一遍链表

10.SListDestroy（销毁）

void SListDestroy(SLN** pphead)
{
	assert(*pphead != NULL);
	while(*pphead!=NULL)
	{
		SLN* next = (*pphead)->next;
		free(*pphead);
		*pphead = next;
	}
}

这里销毁指的是整个链表的删除

三、整体结构

1.头文件

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef int SLTDataType;

typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;
	struct SListNode* next;
}SLN;
SLN* SListMalloc(SLTDataType x);
void SListPrint(SLN* phead);
void SListPushBack(SLN** phead, SLTDataType x);
void SListPushFront(SLN** pphead, SLTDataType x);
void SListPopBack(SLN** pphead);
void SListPopFront(SLN** pphead);
SLN* SListFind(SLN** pphead,SLTDataType x);
void SListInsert(SLN** pphead, SLN* pos, SLTDataType x);
void SListErase(SLN** pphead, SLN* pos);
void SListDestroy(SLN** pphead);

2.源文件

#include"SList.h"
#include<assert.h>
SLN* SListMalloc(SLTDataType x)
{
	SLN* newnode = (SLN*)malloc(sizeof(SLN));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}
void SListPrint(SLN*phead)
{
	//遍历链表
	SLN* cur = phead;
	while (cur != NULL)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
}
void SListPushBack(SLN** pphead ,SLTDataType x)
{
	SLN*newnode= SListMalloc(x);
	if (*pphead== NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		SLN* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)//找到含有NULL节点的位置；即最后的位置；
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}
void SListPushFront(SLN** pphead, SLTDataType x)
{
	SLN* newnode = SListMalloc(x);
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		newnode->next = *pphead;
		*pphead = newnode;
	}
}
void SListPopBack(SLN** pphead)//这里需要考虑NULL，只有一个和两个及两个以上
{
	SLN* tail=*pphead;
	SLN* prev = NULL;
	assert(*pphead != NULL);
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		while (tail->next !=NULL)
		{
			prev = tail;
			tail = tail->next;
		}
		free(tail);
		prev->next = NULL;
	}
}
void SListPopFront(SLN** pphead)//这里不需要用考虑只有一个节点的情况，因为没有引用next
{
	SLN* temp = *pphead;
	assert(*pphead != NULL);
	*pphead = (*pphead)->next;	
	free(temp);
}
SLN* SListFind(SLN** pphead, SLTDataType x)
{
	SLN* temp = *pphead;
	while (temp)
	{

		if(temp->data == x)
		{
			return temp;
		}
		else
		{
			temp = temp->next;
		}
		
	}
	return NULL;
}
void SListInsert(SLN** pphead, SLN* pos, SLTDataType x)//在pos的前面插入
{
	if (pos = *pphead)
	{
		SListPushFront(pphead, x);
	}
	else
	{
		SLN* newnode = SListMalloc(x);
		assert(newnode != NULL);
		SLN* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}
void SListErase(SLN** pphead, SLN* pos)
{
	if (*pphead == pos)
	{
		SListPopBack(pphead);
	}
	else
	{
		SLN* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
	}
}
void SListDestroy(SLN** pphead)
{
	assert(*pphead != NULL);
	while(*pphead!=NULL)
	{
		SLN* next = (*pphead)->next;
		free(*pphead);
		*pphead = next;
	}
}

结语

说实话，感觉写的有点水，如果有什么好的提议欢迎讨论

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