单链表简介

将线性表中的个元素分布在存储器的不同存储块，每个部分称为节点，通过地址或指针建立元素之间的联系。

节点的示意图如下，

节点的data域存放数据元素 ,而next域是一个指针，指针指向的直接后继所在的节点。

一个链表的图示如下，

头节点和头指针

头节点就是在编程时，在单链表的第一个结点前附设一个结点就称为头结点。

头指针指的就是链表中第一个结点的存储位置。

头节点和头指针的异同如下，

 

单链表C语言编写

单链表在C语言下编写的结构代码如下，

／＊线性表的单链表存储结构＊／
tγpedef struct node
｛
    data_t data;        /*节点的数据域*/
    struct node *next;  /*节点的后继指针域*/
｝listnode,*linklist;

        下面我们将编写一些顺序表相关的函数，在编写时我们一般会创建三个文件，分别是sqlist.h，sqlist.c，test.c，其中sqlist.h用于编写一些数据结构的定义和函数结构，sqlist.c用于编写函数具体实现，test.c用于测试每个函数是否正确。

在sqlist.h文件中，编写的程序如下，

typedef int data_t;/*此处的类型视情况而定，此处为简单选用整型*/

typedef struct node
{
    data_t data;
    struct node *next;   
}listnode,*linklist;


linklist list_creat();
int list_tail_insert(linklist H,data_t value);
int list_show(linklist H);
linklist list_get(linklist H,int pos);
int list_insert(linklist H,data_t value,int pos);
int list_delete(linklist H,int pos);
linklist list_free(linklist H);

在sqlist.h文件中，我们编写相关函数的具体实现，以下是每个操作API函数的实现，

创建单链表

/*建立单链表*/
/*依次读入表中的每一个元素，如果ai != 结束符-1，则表示创建一个节点
然后插入表尾，返回链表头节点指针*/
linklist list_creat()
{
    linklist H;
    //为单链表申请内存
    H = (linklist)malloc(sizeof(listnode));

    if(H == NULL)
    {
        printf("malloc fail\n");
        return H;
    }

    /*赋初值*/
    H->data = 0;
    H->next = NULL;

    return NULL;
}

尾部插入元素 

/*尾部插入元素到链表*/
int list_tail_insert(linklist H,data_t value)
{
    linklist p;
    linklist q;

    if(H == NULL)
    {
        printf("H is enpty\n");
        return -1;
    }

    /*1，首先我们得将传入的数据封装成一个新节点，其实就是创建新节点*/
    p = (linklist)malloc(sizeof(listnode));
    if(p == NULL)
    {
        printf("malloc fail\n");
        return H;
    }    

    p->data = value;
    p->next = NULL;/*由于是尾部节点，所以next为空*/

    /*2，然后我们需要找到之前的尾节点的位置，通过判断节点的next是否为空可以找到*/
    q = H;
    while(q->next != NULL)
    {
        q = q->next;
    }

    /*3，最后将新节点插入到尾部*/
    q->next = p;/*将之前链表的最后一个next由NULL变成指向p,也就是新插入尾部的链表*/

    return 0;
}

遍历单链表 

/*遍历单链表*/
int list_show(linklist H)
{
    linklist p;
    if(H == NULL)
    {
        printf("H is enpty\n");
        return -1;
    }

    p = H;
    while (p->next != NULL)
    {
        printf("%d\n",p->next->data);
    }

    puts("");
    return 0;
    

}

元素查找 

/*链表查找*/
/*(1)按序号查找     (2)按值查找*/
/*查找某个位置上的节点*/
/*其中初始头节点对应的值是 -1 依次往后分别是 0 1 2 ...*/
linklist list_get(linklist H,int pos)
{
    linklist p;
    int i;
    if(H == NULL)
    {
        printf("H is enpty\n");
        return NULL;
    }

    

    if(pos < -1)
    {
        printf("pos is invalid\n");
        return NULL;
    }
        

    p = H;
    for(i=-1;i<pos;i++)
    {
        p = p->next; 
        if(p = NULL)
        {
            printf("pos is invalid\n");
            return NULL;
        }
                   
    }

    return p;

}

元素插入

将元素插入到链表中，示意图如下，

/*链表插入，将x插入到节点ai之前*/
int list_insert(linklist H,data_t value,int pos)
{
    linklist p;
    linklist q;

    if(H == NULL)
    {
        printf("H is enpty\n");
        return NULL;
    } 

    /*查找插入位置前一个*/
    q = list_get(H,pos-1);
    if(q == NULL)
        return -1;

    /*创建要插入的新节点*/
    p = (linklist)malloc(sizeof(listnode));
    if(p == NULL)
    {
        printf("malloc fail\n");
        return p;
    }  
    p->data = value;
    p->next = NULL;

    /*调整节点的链接*/
    p->next = q->next;/*由于是尾部节点，所以next为空*/
    q->next = p;


    return 0;
}

元素删除 

元素删除示意图如下，

/*链表删除*/
/*同插入法，按位置删除*/
int list_delete(linklist H,int pos)
{
    linklist p;

    if(H == NULL)
    {
        printf("H is enpty\n");
        return NULL;
    } 
 

    /*找到要删除节点位置的前一个节点*/
    p = list_get(H,pos-1);
    if(p = NULL)
        return -1;
    if (p->next = NULL)
    {
        printf("delete pos is invalid\n");
        return -1;
    }

    /*更新链表，重新进行连接*/
    p->next = p->next->next;

    /*把节点的内存进行释放，因为通过malloc在堆山申请的，不释放会导致内存泄漏*/
    free(p->next);
    p->next =NULL;
    
    return 0;
    
}

 

释放链表 

/*链表释放*/
/*也就是删除链表所有的元素*/
linklist list_free(linklist H)
{
    linklist p;

    if(H == NULL)
    {
        printf("H is enpty\n");
        return NULL;
    } 

    p = H;
    while (H != NULL)
    {
        p = H;
        H = H->next;
        free(p);
        
    }

    return NULL;
    
}

上述是编写的关于单链表的相关函数，当然，单链表的操作函数众多，大家可以按照自己的理解进行编写。