【数据结构】单链表——增删查改【万字介绍】

news2025/11/1 5:29:16

目录

 一，线性表

        1，什么是线性表

         2，线性表的结构

 二，链表

        1，什么是链表

         2，链表的分类

        3，单链表的特点

三，链表的实现

        1，结构的定义

        2，创建一个新结点

        3，单链表的头插

         4，单链表的尾插

        5，单链表的头删

        6，单链表的尾删

         7，单链表的查找

        8，单链表的在指定位置前插入

         9，单链表的在指定位置后插入

        10，单链表的在指定位置前删除

        11，单链表的在指定位置后删除

四，源码展现

        1，SList.c

        2，SList.h

        3，test_0301.c

 一，线性表

        1，什么是线性表

线性表（linear list）是n个具有相同特性的数据元素的有限序列；线性表是一种在实际中广泛使用的数据结构，常见的线性表有：顺序表，链表，栈，队列，字符串...

         2，线性表的结构

线性表在逻辑上是线性结构，通俗来说就是一条连续的直线；但是在物理结构上不一定是连续的，线性表在物理存储上，通常是以数组以及链式结构存储的形式存储的。

 

 注意：

        1，从上图可以看出链式结构在逻辑上是连续的，但在物理上不一定

        2，现实中的节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划分的，两次申请的空间可能是连续的，也可能不是连续的

 二，链表

        1，什么是链表

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。

         2，链表的分类

实际中链表的种类多种多样，基本情况组合起来就有8种链表情况之多；本篇文章我们不讨论那么多种就只讨论常用两种：无头单向非循环链表和带头双向循环链表中的无头单向非循环链表，我们简称为：单链表。 

        3，单链表的特点

无头单向非循环链表：结构简单，一般不会用来单独存放数据，实际中更多是作为其他数据结构的子结构，比如哈希桶，图的邻接表等等。另外这种结构在笔试面试中出现很多。

三，链表的实现

        1，结构的定义

#pragma once

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>


typedef int SLTDataType;    //将数据类型重定义

typedef struct SListNode 
{
	SLTDataType data;    //对应数据类型的指针，指向动态内存开辟的空间
	struct SListNode* next; //结点

	//SListNode* data;  不完整这里，要加上struct
	//SLTNode* data; 函数基本是向上寻找定义
}SLTNode;

如上图代码：我们把int定义成了SLTDataType，此做法是为了方便我们以后用此链表去管理其他不同的数据的类型，这样以后只用修改一个地方即可。

        2，创建一个新结点

//提取节点
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x) 
{
	//创建一个节点
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}
	//初始化
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;

	return newnode;
}

不止一次创建一个新的节点，我们可以写一个提取节点的函数，直接malloc申请一个新的节点，将数据放在节点中，把指针置空，并返回新节点的地址。

        3，单链表的头插

//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

这里要注意链接的顺序，如果先将头指针指向新结点的头，再将新的结点的尾链接到原来链表的头的话，原来链表的头就找不到了，因为原来链表的头是放在头指针里面的，若先将头指针改了就找不到原来的头了，就链接不上了。

         4，单链表的尾插

//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);

	创建一个节点
	//SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	//if (newnode == NULL) 
	//{
	//	perror("malloc fail");
	//	return;
	//}
	初始化
	//newnode->data = x;
	//newnode->next = NULL;

	if(*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;

	}
	else
	{
		//找尾
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}

这里使用到了二级指针，如果只是单纯的将phead=newnode的化，实际的头结点是没有改变的，因为形参实际上只是实参的一份临时拷贝，尾插函数只是将phead的值改变成了newnode，实际上并没有真正的改变头指针。我们之前学过想要改变值就要传地址，所以这里用到了二级指针。

        5，单链表的头删

//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	SLTNode* first = *pphead;
	*pphead = first->next;
	free(first);
	first = NULL;
}

这里我们只需要创建一个新的指针变量接收一下*pphead，再把*pphead也就是我们的头部指向刚才的指针变量的下一个那我们的新的头部就改变了，在把我们新创建的变量释放掉，并且置为空，我们就解决了我们的头部删除。

        6，单链表的尾删

//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	//先检查pphead一定不能为空
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	//1，只有一个节点
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	//2，多个节点
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		free(tail->next);
		tail->next = NULL;
	}
}

这里我们需要判断两个情况：一个是链表只有一个结点，还有就是多个结点的情况，只有一个结点很好判断，他的next就是空，就只要把他释放掉并置空就完成了；多个结点的情况我们就需要遍历这个链表，我们这里用了一个新的变量来代替我们的头部变量，目的就是可能会有后续操作还会用到我们的头结点，如果直接用我们的头部结点已经消失了。去判断下一个结点的下一个结点为不为空，不为空tail就去到下一个结点接着判断，直到为空，tail停下的位置就是尾结点，把释放置空掉，我们就达到了一个尾删的操作。

 

         7，单链表的查找

//查找/修改
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x) 
{
	//cur = current
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur) 
	{
		if (cur->data == x) 
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	//找不到
	return NULL;
}

我们只需要遍历我们的链表，如果等于我们的传进来的数字，直接返回就好了，不等于就继续往后找，如果出了循环那就只有一种情况了，那就是找不到，我们直接返回NULL就可以了。

        8，单链表的在指定位置前插入

oid SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) 
{
	assert(pphead);
	assert(pos);
	if (pos == *pphead) 
	{
		//头插
		SLTPushFront(pphead, x);
	}
	else 
	{
		//先找到pos的前一个位置
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos) 
		{
			prev = prev->next;
		}
		SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
		prev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}

这里我们也要分为两种情况来进行讨论，如果只用一个结点，我们的pos等于他，那我们在他之前插入不就是头插的操作吗，我们直接调用头插函数就可以了；如果不是一个结点，我们要先找到pos的前一个位置，并且让我们最开始pos的前一个结点指向我们新创建的结点，再让我们的新结点指向pos就可以了。

         9，单链表的在指定位置后插入

//在pos之后插入
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x) 
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

这个操作是很简单的了，但是一定要注意的是一个先后顺序。切记不要粗心大意。

//在pos之后插入
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x) 
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	pos->next = newnode;
    newnode->next = pos;
}

很多时候一大意就写成这样了哟，各位小伙伴一定要注意。

        10，单链表的在指定位置前删除

//在pos位置处删除
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) 
{
	assert(pphead);
	assert(pos);
	//assert(*pphead);//能断也可以不断
	if (pos == *pphead) 
	{
		SLTPopFront(pphead);
	}
	else 
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos) 
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		//pos = NULL; 形参的改变不改变实参
	}
}

这里和上面的一样哟，如果只有一个且就是pos，那么就会变成一个头删的操作；这里的pos其实是不需要置空的啊，因为这里形参只是实参的一份临时拷贝，形参的改变不改变实参，一般的这里的置空是交给传参的人。

  

        11，单链表的在指定位置后删除

//在pos后面删除
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos) 
{
	assert(pos);
	assert(pos->next);
	//pos->next = pos->next->next;从右往左执行
	SLTNode* del = pos->next;
	pos->next = pos->next->next;
	free(del);
	del = NULL;
}

很多小伙伴一上来就写了下面这段代码，这样是错误的啊，因为他是从右往左执行的啊，一定不要粗心大意啊；上面的代码才是正确的啊。

//pos->next = pos->next->next;从右往左执行

四，源码展现

        1，SList.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "SList.h"

//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	//assert(phead);不能断言：链表的结束条件就是为NULL
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur != NULL) //为空结束
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;//指向下一个节点
		//cur++;error
	}
	printf("NULL\n");//结束标志
}

//提取节点
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x)
{
	//创建一个节点
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}
	//初始化
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;

	return newnode;
}

//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);

	创建一个节点
	//SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	//if (newnode == NULL) 
	//{
	//	perror("malloc fail");
	//	return;
	//}
	初始化
	//newnode->data = x;
	//newnode->next = NULL;

	if(*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;

	}
	else
	{
		//找尾
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}

//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	//先检查pphead一定不能为空
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	//1，只有一个节点
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	//2，多个节点
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		free(tail->next);
		tail->next = NULL;
	}
}

//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	assert(*pphead);
	SLTNode* first = *pphead;
	*pphead = first->next;
	free(first);
	first = NULL;
}

//查找/修改
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x) 
{
	//cur = current
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur) 
	{
		if (cur->data == x) 
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	//找不到
	return NULL;
}

//在pos之前插入
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) 
{
	assert(pphead);
	assert(pos);
	if (pos == *pphead) 
	{
		//头插
		SLTPushFront(pphead, x);
	}
	else 
	{
		//先找到pos的前一个位置
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos) 
		{
			prev = prev->next;
		}
		SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
		prev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}

//在pos位置处删除
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) 
{
	assert(pphead);
	assert(pos);
	//assert(*pphead);//能断也可以不断
	if (pos == *pphead) 
	{
		SLTPopFront(pphead);
	}
	else 
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos) 
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		//pos = NULL; 形参的改变不改变实参
	}
}


//最适合的
//在pos之后插入
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x) 
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}
//在pos后面删除
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos) 
{
	assert(pos);
	assert(pos->next);
	//pos->next = pos->next->next;从右往左执行
	SLTNode* del = pos->next;
	pos->next = pos->next->next;
	free(del);
	del = NULL;
}

        2，SList.h

#pragma once

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>


typedef int SLTDataType;

typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;
	struct SListNode* next;

	//SListNode* data;  不完整这里，要加上struct
	//SLTNode* data; 函数基本是向上寻找定义
}SLTNode;

//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead);
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
//pos位置插入
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
//pos位置前面删除
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//在pos之后插入
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);
//在pos后面删除
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);

        3，test_0301.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "SList.h"

void TestSList1()
{
	//
	/*SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(plist, 1);
	SLTPushBack(plist, 2);
	SLTPushBack(plist, 3);
	SLTPushBack(plist, 4);
	SLTPrint(plist);*/

	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);
}

void TestSList2()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushFront(&plist, 1);
	SLTPushFront(&plist, 2);
	SLTPushFront(&plist, 3);
	SLTPushFront(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

}
void TestSList3()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushFront(&plist, 1);
	SLTPushFront(&plist, 2);
	SLTPushFront(&plist, 3);
	SLTPushFront(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	
	SLTPopBack(&plist, 1);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopBack(&plist, 2);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopBack(&plist, 3);
	SLTPrint(plist);



}
void TestSList4()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushFront(&plist, 1);
	SLTPushFront(&plist, 2);
	SLTPushFront(&plist, 3);
	SLTPushFront(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	/*SLTPopFront(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopFront(&plist, 3);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopFront(&plist, 2);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopFront(&plist, 1);
	SLTPrint(plist);*/

	//值为2的结点*2倍
	SLTNode* ret = SLTFind(&plist, 2);
	ret->data *= 2;
	SLTPrint(plist);
}
void TestSList5()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushFront(&plist, 1);
	SLTPushFront(&plist, 2);
	SLTPushFront(&plist, 3);
	SLTPushFront(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTInsert(&plist, ret, 20);
	SLTPrint(plist);
}
void TestSList6()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushFront(&plist, 1);
	SLTPushFront(&plist, 2);
	SLTPushFront(&plist, 3);
	SLTPushFront(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTErase(&plist, ret);
	ret = NULL;
	SLTPrint(plist);
}
void TestSList7()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushFront(&plist, 1);
	SLTPushFront(&plist, 2);
	SLTPushFront(&plist, 3);
	SLTPushFront(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTInsertAfter(ret, 30);
	SLTPrint(plist);
}
void TestSList8()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushFront(&plist, 1);
	SLTPushFront(&plist, 2);
	SLTPushFront(&plist, 3);
	SLTPushFront(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTEraseAfter(ret);
	SLTPrint(plist);
}

int main()
{
	//TestSList1();
	//TestSList2();
	TestSList3();
	//TestSList4();
	//TestSList5();
	//TestSList6();
	// TestSList7();
	//TestSList8();
	return 0;
}

本篇文章的图都是小编手画的，虽然有点难看，但还是希望得到大家的支持哟！！！

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【chatgpt】教你如何创建一个Vue脚手架

【chatgpt】教你如何创建一个Vue脚手架

要创建一个Vue脚手架&#xff0c;您可以使用Vue CLI。Vue CLI是一个命令行工具&#xff0c;可帮助您快速创建Vue项目并提供开发环境。 以下是使用Vue CLI创建Vue脚手架的步骤&#xff1a; 首先&#xff0c;您需要安装Node.js。您可以在Node.js官网上下载和安装它。安装Vue CL…
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计网面试题-在浏览器中输入url地址到显示主页的过程

计网面试题-在浏览器中输入url地址到显示主页的过程

先说答案哈 1DNS解析( DNS解析就是把一个域名转换成一个IP地址。)1&#xff09;、先到浏览器的DNS缓存中查询是否有对应记录&#xff0c;如有则直接返回ip地址&#xff0c;完成解析&#xff0c;如果没有则下一步&#xff1b;2&#xff09;、继续查询本地host文件&#xff0c;…
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TIA博途中通过SCL语言实现快速排序的具体方法示例

TIA博途中通过SCL语言实现快速排序的具体方法示例

TIA博途中通过SCL语言实现快速排序的具体方法示例 首先，了解一下快速排序的原理： 排序算法的思想非常简单，在待排序的数列中，我们首先要找一个数字作为基准数。为了方便，我们一般选择第 1 个数字作为基准数（其实选择第几个并没有关系）。接下来我们需要将这个待排序的数列…
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Python开发之Python导包的几种方法，自定义包的生成以及导入详解

Python开发之Python导包的几种方法，自定义包的生成以及导入详解

Python是一种跨平台的计算机程序设计语言。 是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。最初被设计用于编写自动化脚本(shell)&#xff0c;随着版本的不断更新和语言新功能的添加&#xff0c;越多被用于独立的、大型项目的开发。 下面介绍python的几种…
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网络协议---TCP和UDP

网络协议---TCP和UDP

文章目录TCPTCP简介内容TCP三次握手建立连接TCP四次挥手断开连接常见面试题TCP连接资源UDPUDP简介内容TCP TCP简介内容 传输控制协议&#xff08;TCP&#xff0c;Transmission Control Protocol&#xff09;是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议&#xff0c…
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MySQL-DQL语句

MySQL-DQL语句

DQL语句 DQL&#xff08;Data Query Language&#xff09;查询数据 操作查询&#xff1a;select简单的查询&#xff0c;复杂的查询数据库中最核心的语言&#xff0c;最重要的语句使用频繁的语句 指定查询 查询全部 语法&#xff1a; select 全部字段&#xff08;*&#x…
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全流程基于最新导则下的生态环境影响评价技术方法及图件制作与案例实践

全流程基于最新导则下的生态环境影响评价技术方法及图件制作与案例实践

根据最新生态环境影响评价导则&#xff0c;结合生态环评内容庞杂、综合性强的特点&#xff0c;以既包括陆域、又包括水域的项目为主要案例&#xff0c;对生态环评的具体流程及所需内容进行系统阐述。利用Rstudio、Fragstats等软件分析计算生态环评中所需各种指数&#xff0c;利…
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项目管理工具dhtmlxGantt甘特图入门教程（十五）：从MS项目导入/导出（下）

项目管理工具dhtmlxGantt甘特图入门教程（十五）：从MS项目导入/导出（下）

这篇文章给大家讲解dhtmlxGantt请求大文件导入的大小限制。 dhtmlxGantt是用于跨浏览器和跨平台应用程序的功能齐全的Gantt图表&#xff0c;可满足应用程序的所有需求&#xff0c;是完善的甘特图图表库 DhtmlxGantt正版试用下载&#xff08;qun 764148812&#xff09;https:…
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