一.简介
上一篇文章，我们介绍了线性表中的顺序表。
而顺序表拥有一些缺陷
1.空间不够时需要增容，增容需要付出代价
2.为避免重复扩容，我们进行指数扩容，可能会造成空间浪费
3.顺序表从开始位置连续存储，插入删除数据需要移动，效率不高
而这篇文章，我们来介绍一下链表中的单链表
链表
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 。
结构
当存储数据时，我们需要在堆上申请空间，因而每个数据都会有相应的地址。
而我们将这个地址存储在一个指针变量中与上一个数据放在一起，便可以将众多数据链接在一起。
分类
链表拥有多种结构，可以分为三类
单向/双向
带头/不带头
head：哨兵位
循环/非循环
虽然有这么多的链表的结构，但是我们实际中最常用还是两种结构：
无头单向非循环链表
有头双向循环链表
1. 无头单向非循环链表：结构简单，一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结 构，如哈希桶、图的邻接表等等。另外这种结构在笔试面试中出现很多。
2. 带头双向循环链表：结构最复杂，一般用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构，都是带头双向 循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带来很多优势，实现反而简单了。
而我们要介绍的便是无头单项非循环链表
二.结构体与初始化
我们将数据与指针变量作为结构成员构建一个结构体，并像顺序表一样进行类型的重命名
typedef int SLTDateType;
typedef struct SListNode
{
SLTDateType data;
struct SListNode* next;
}SLTNode;不同于结构体，单链表是一种非常简单的结构，因此不需要进行初始化，只需要设立一个结构体空指针。
SLTNode* plist = NULL;三.功能实现
1.打印
显然，我们应该使用循环来进行打印，每次打印完该结构体的data变量时，通过next指针变量前往下一个结构体。而循环的终止条件（即链表走到尾部），应当是结构体的next指针变量为空指针。
void SListPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* tail = phead;
while (tail != NULL)
{
printf("%d->", tail->data);
tail = tail->next;
}
printf("NULL\n");
}2.销毁
void SListDestory(SLTNode** pphead)
{
assert(pphead);
SLTNode* cur = *pphead;
while (cur != NULL)
{
SLTNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
*pphead = NULL;
}3.尾插
不同于顺序表，我们无须扩容，而是每次插入时开辟一块空间
要进行尾插，需要找到链表中尾部的结构体（tail），将新的结构体的地址赋给next变量。
（注意：由于要对链表进行改变，我们要进行传址调用，由于phead本身就是指针，所以我们要用 到二级指针进行传参）
void SListPushBack(SLTNode** pphead, SLTDateType x)
{
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if (newnode == NULL)
{
exit(-1);
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;
if (*pphead == NULL)//由于无哨兵位，若链表为空只需要赋值
{
*pphead = newnode;
}
else
{
SLTNode* tail = *pphead;
//找尾
while (tail->next != NULL)
{
tail = tail->next;
}
tail->next = newnode;
}
SListPrint(*pphead);
}4.头插
当我们进行头插时，需要将phead作为指针变量存储在新创建的结构体的next中，之后将新创建的结构体的地址作为新的phead
void SListPushFront(SLTNode** pphead, SLTDateType x)
{
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if (newnode == NULL)
{
exit(-1);
}
newnode->data = x;
newnode->next = *pphead;//当链表中没有数据时，为NULL，同样成立
*pphead = newnode;
SListPrint(*pphead);
}5.尾删
当链表中只有一个数据时，我们只需要将其至为空指针
而当拥有多个数据时
我们不止是需要释放尾部的结构体（tail），还需要找到尾部的结构体的前一个（tailPrev），将其中的next置为NULL。
void SListPopBack(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead != NULL);
if ((*pphead)->next != NULL)
{
SLTNode* tailPrev = *pphead;
while (tailPrev->next->next != NULL)
{
tailPrev = tailPrev->next;
}
free(tailPrev->next);
tailPrev->next = NULL;
}
else
{
*pphead = NULL;
}
SListPrint(*pphead);
}6.头删
若我们先将第二个结构体的地址赋给phead，会找不到第一个结构体，无法进行释放
而若我们先进行释放，会无法找到第二个结构体的地址并将其赋给phead
因此我们需要一个中间变量next
void SListPopFront(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead != NULL);
SLTNode* next = (*pphead)->next;
free(*pphead);
*pphead = next;
SListPrint(*pphead);
}7.查找数据地址
主要是与插入删除配合使用，没啥好说的，自己看吧。
SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDateType x)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur != NULL)
{
if (cur->data == x)
{
return cur;
}
else
{
cur = cur->next;
}
}
return NULL;
}8.pos地址前后的插入
后插
void SListInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDateType x)
{
assert(pos);
SLTNode* newnode = BuyListNode(x);
newnode->next = pos->next;
pos->next = newnode;
}前插
void SListInsertBefore1(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDateType x)
{
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
if (newnode == NULL)
{
exit(-1);
}
newnode->data = x;
if (*pphead == pos)
{
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
else
{
SLTNode* posPrev = *pphead;
while (posPrev->next != NULL)
{
if (posPrev->next==pos)
{
newnode->next = pos;
posPrev->next = newnode;
break;
}
posPrev = posPrev->next;
}
}
SListPrint(*pphead);
}9.删除
void SListErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
assert(*pphead != NULL);
if (pos == *pphead)
{
SLTNode* next = (*pphead)->next;
free(*pphead);
*pphead = next;
}
else
{
SLTNode* posPrev = *pphead;
while (posPrev->next!= pos)
{
posPrev = posPrev->next;
}
posPrev->next = pos->next;
free(pos);
}
SListPrint(*pphead);
}四.优缺点
优点
1.按需申请空间，不用了就释放空间，更合理的使用空间
2.插入删除数据不需要进行挪动
3.不存在空间浪费
缺点
1.每次存一个数据，都要存一个指针链接下一个数据
2.不支持随机访问
（二分查找、优化的快排都需要随机访问）
