无头单向非循环链表的建立
- 前言——什么链表
- 链表形象图
- 链表分类
- 一、Single_linked_list.h头文件的建立
- 二、Single_linked_list.c功能函数的定义
- Single_linked_list_test.c主函数的定义
- 四、代码运行测试
- 五、Single_linked_list完整代码演示:
- 总结
前言——什么链表
链表的概念及结构概念:
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 。
链表形象图
链表具体表现是怎么样的呢?让我们通过下面的图片来了解一下!
形象一点形容呢,那就像一个车厢相互链接的火车,这样好记住多了吧!
注意:
. 从上图可看出,链式结构在逻辑上是连续的,但在物理上不一定连续
. 现实中的结点一般是都是从堆上申请来的
. 从堆上申请的空间,是按照一定的策略来分配的,两次申请的空间可能连续,也可能不连续
链表分类
实际中链表的结构非常多样,以下情况组合起来就有8种链表结构:
-
单向或者双向:
-
带头或者不带头:
-
循环或者非循环:
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
带头双向循环链表
今天我们要实现的是无头单向非循环链表,让我们跟随下面的步骤来建立单链表吧
一、Single_linked_list.h头文件的建立
1.头文件的声明
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
2.单链表的接口实现
typedef int SLTDataType;//类型重命名
//单链表接口定义
typedef struct SListNode
{
SLTDataType data;
struct SListNode* next;
}SLTNode;
3.打印函数以及创建结点函数的声明
//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead);
//创建结点
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x);
4.尾插、头插函数的声明
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
5.尾删头删函数的声明
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
6.查找函数的声明
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
7.定点pos前后插入函数的声明
// 在pos之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
// 在pos以后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode** pphead,SLTNode* pos, SLTDataType x);
8.定点删除pos或删除pos后一位结点的函数的声明
// 删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
// 删除pos的后一个位置
void SLTEraseAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
二、Single_linked_list.c功能函数的定义
1.头文件的声明
#include "Single_linked_list.h"
2.打印函数以及创建结点函数的定义
//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur)//cur!=NULL为真
{
printf("%d ", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("NULL\n");//打印尾结点的next结点NULL
}
//创建结点
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));//创建一个新结点
if (newnode == NULL)//创建失败返回错误结束程序
{
perror("malloc fail");
exit(-1);
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;//将新结点的next结点置为NULL
return newnode;
}
3.尾插、头插函数的定义
//尾插
//传入结构体指针,用二级指针接收
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);//调用函数创建新结点
//两种情况 头结点为空时和头结点不为空时
if (*pphead == NULL)
{
// 改变的结构体的指针,所以要用二级指针
*pphead = newnode;
}
else
{
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next != NULL)//遍历链表到尾结点
{
tail = tail->next;
}
// 改变的结构体,用结构体的指针即可
tail->next = newnode;
}
}
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
newnode->next = *pphead;
// 改变的结构体的指针,所以要用二级指针
*pphead = newnode;
}
4.尾删头删函数的定义
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead);//判断*pphead是否为空
//一个节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
else//一个以上节点
{
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next->next)//遍历链表到尾结点
{
tail = tail->next;
}
free(tail->next);
tail->next = NULL;
}
}
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead);//判断*pphead是否为空
SLTNode* newhead = (*pphead)->next;
free(*pphead);
*pphead = newhead;
}
当然,尾删不只一种方法,另一种方法就是:
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead);
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
else
{
SLTNode* tailPrev = NULL;//设置一个前驱结点,方便置空
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next)
{
tailPrev = tail;
tail = tail->next;
}
free(tail);
tailPrev->next = NULL;
}
}
5.查找函数的定义
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x) {
SLTNode* cur = phead;
while (cur != NULL&&cur->data != x ) {
cur = cur->next;
}
if (cur == NULL) {
printf("未查找到有效结点\n");
exit(-1);
}
return cur;
}
6.定点pos前后插入函数的定义
// 在pos之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) {
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
SLTNode* curPrev = *pphead;
SLTNode* cur = SLTFind(curPrev,pos->data);
if (curPrev == cur) {
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
else {
while (curPrev->next != cur) {
curPrev = curPrev->next;
}
newnode->next = cur;
curPrev->next = newnode;
}
}
// 在pos以后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode** pphead,SLTNode* pos, SLTDataType x) {
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
SLTNode* temp = *pphead;
SLTNode* cur = SLTFind(temp, pos->data);
newnode->next = cur->next;
cur->next = newnode;
}
7.定点删除pos或删除pos后一位结点的函数的定义
// 删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) {
SLTNode* temp = *pphead;
SLTNode* curPrev = *pphead;
SLTNode* cur = SLTFind(temp, pos->data);
if (curPrev == cur) {
temp = cur->next;
free(cur);
cur = temp;
}
else {
while (curPrev->next != cur) {
curPrev = curPrev->next;
}
curPrev->next = cur->next;
free(cur);
cur = NULL;
}
}
// 删除pos的后一个位置
void SLTEraseAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) {
SLTNode* temp = *pphead;
SLTNode* cur = SLTFind(temp, pos->data);
if (cur->next == NULL) {
return;
}
else {
temp = cur->next;
cur->next = temp->next;
free(temp);
temp = NULL;
}
}
Single_linked_list_test.c主函数的定义
1.头文件的声明
#include "Single_linked_list.h"
2.测试调用函数的定义
void TestSList() {
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
SLTPushFront(&plist, 10);
SLTPushFront(&plist, 20);
SLTPushFront(&plist, 30);
SLTPushFront(&plist, 40);
SLTPrint(plist);
SLTNode* pos = BuySListNode(3);
SLTInsert(&plist,pos, 6);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(3);
SLTInsertAfter(&plist, pos, 7);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(6);
SLTErase(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(7);
SLTErase(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(3);
SLTEraseAfter(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(3);
SLTEraseAfter(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(1);
SLTEraseAfter(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
}
3.主函数的定义
int main()
{
TestSList();
return 0;
}
四、代码运行测试
示例一:
void TestSList2()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
SLTPushFront(&plist, 10);
SLTPushFront(&plist, 20);
SLTPushFront(&plist, 30);
SLTPushFront(&plist, 40);
SLTPrint(plist);
}
运行结果:
示例二:
void TestSList3()
{
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
SLTPopBack(&plist);
SLTPrint(plist);
}
运行结果:
示例三:
void TestSList5() {
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
SLTNode* pos = BuySListNode(3);
SLTInsert(&plist,pos, 6);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(3);
SLTInsertAfter(&plist, pos, 7);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(6);
SLTErase(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(7);
SLTErase(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(3);
SLTEraseAfter(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(3);
SLTEraseAfter(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(1);
SLTEraseAfter(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
}
运行结果:
五、Single_linked_list完整代码演示:
Single_linked_list.h
#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int SLTDataType;//类型重命名
//单链表接口定义
typedef struct SListNode
{
SLTDataType data;
struct SListNode* next;
}SLTNode;
//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead);
//创建结点
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x);
//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);
// 在pos之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
// 在pos以后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode** pphead,SLTNode* pos, SLTDataType x);
// 删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
// 删除pos的后一个位置
void SLTEraseAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
Single_linked_list.c
#include "Single_linked_list.h"
//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
SLTNode* cur = phead;
while (cur)//cur!=NULL为真
{
printf("%d ", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("NULL\n");//打印尾结点的next结点NULL
}
//创建结点
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));//创建一个新结点
if (newnode == NULL)//创建失败返回错误结束程序
{
perror("malloc fail");
exit(-1);
}
newnode->data = x;
newnode->next = NULL;//将新结点的next结点置为NULL
return newnode;
}
//尾插
//传入结构体指针,用二级指针接收
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);//调用函数创建新结点
//两种情况 头结点为空时和头结点不为空时
if (*pphead == NULL)
{
// 改变的结构体的指针,所以要用二级指针
*pphead = newnode;
}
else
{
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next != NULL)//遍历链表到尾结点
{
tail = tail->next;
}
// 改变的结构体,用结构体的指针即可
tail->next = newnode;
}
}
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
newnode->next = *pphead;
// 改变的结构体的指针,所以要用二级指针
*pphead = newnode;
}
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead);//判断*pphead是否为空
//一个节点
if ((*pphead)->next == NULL)
{
free(*pphead);
*pphead = NULL;
}
else//一个以上节点
{
SLTNode* tail = *pphead;
while (tail->next->next)//遍历链表到尾结点
{
tail = tail->next;
}
free(tail->next);
tail->next = NULL;
}
}
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
assert(*pphead);//判断*pphead是否为空
SLTNode* newhead = (*pphead)->next;
free(*pphead);
*pphead = newhead;
}
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x) {
SLTNode* cur = phead;
while (cur != NULL&&cur->data != x ) {
cur = cur->next;
}
if (cur == NULL) {
printf("未查找到有效结点\n");
exit(-1);
}
return cur;
}
// 在pos之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) {
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
SLTNode* curPrev = *pphead;
SLTNode* cur = SLTFind(curPrev,pos->data);
if (curPrev == cur) {
newnode->next = *pphead;
*pphead = newnode;
}
else {
while (curPrev->next != cur) {
curPrev = curPrev->next;
}
newnode->next = cur;
curPrev->next = newnode;
}
}
// 在pos以后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode** pphead,SLTNode* pos, SLTDataType x) {
SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
SLTNode* temp = *pphead;
SLTNode* cur = SLTFind(temp, pos->data);
newnode->next = cur->next;
cur->next = newnode;
}
// 删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) {
SLTNode* temp = *pphead;
SLTNode* curPrev = *pphead;
SLTNode* cur = SLTFind(temp, pos->data);
if (curPrev == cur) {
temp = cur->next;
free(cur);
cur = temp;
}
else {
while (curPrev->next != cur) {
curPrev = curPrev->next;
}
curPrev->next = cur->next;
free(cur);
cur = NULL;
}
}
// 删除pos的后一个位置
void SLTEraseAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) {
SLTNode* temp = *pphead;
SLTNode* cur = SLTFind(temp, pos->data);
if (cur->next == NULL) {
return;
}
else {
temp = cur->next;
cur->next = temp->next;
free(temp);
temp = NULL;
}
}
Single_linked_list_test.c
void TestSList() {
SLTNode* plist = NULL;
SLTPushBack(&plist, 1);
SLTPushBack(&plist, 2);
SLTPushBack(&plist, 3);
SLTPushBack(&plist, 4);
SLTPushBack(&plist, 5);
SLTPrint(plist);
SLTNode* pos = BuySListNode(3);
SLTInsert(&plist,pos, 6);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(3);
SLTInsertAfter(&plist, pos, 7);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(6);
SLTErase(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(7);
SLTErase(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(3);
SLTEraseAfter(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(3);
SLTEraseAfter(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
pos = BuySListNode(1);
SLTEraseAfter(&plist, pos);
free(pos);
pos = NULL;
SLTPrint(plist);
}
int main()
{
TestSList();
return 0;
}
总结
无头单项非循环链表是链表的初始内容!
有点难度,但是不多,记住指针与多级指针之间的关系!
我相信大家也一定可以写出比我更好的代码!