C语言中单链表(不带头结点)基本操作的实现详解-编程学习网

一、单链表的概念

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。

从上图可以看出，链式结构在逻辑上是连续的，但是在物理上不一定连续，物理结构中指针域存储的是下一个结点的地址；而且链式结构的结点一般都是从堆上申请出来的；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。链表存储数据的区域可分为数据域和指针域：

用代码表示链表中的数据域和指针域如下：

typedef int STLDataType;
typedef struct SListNode
{
    SLTDataType data;
    struct SListNode* next;
}STLNode;

思考：为什么在申请的时候需要申请堆上的空间？因为堆上申请的空间存储数据的时候不会因为函数销毁而销毁，堆上的空间需要的时候就申请，不需要的时候就释放；函数栈帧上开辟的空间存储的数据会因为函数栈帧的销毁而释放，后面在进行尾插和头插时候新的结点不能链接到表上。

二、单链表的基本操作

1.创建单个结点

SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x)
{
    SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
    if (newnode == NULL)
    {
        perror("BuySLTNode malloc");
        exit(-1);
    }
    newnode->val = x;
    newnode->next = NULL;
    return newnode;
}

2.创建具有n个结点的链表

SLTNode* CreateSList(int n)
{
    int i = 0;
    SLTNode* ptail = NULL,*phead = NULL;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        SLTNode* newnode = BuySLTNode(i);
        if (phead == NULL)
        {
            ptail = phead = newnode;
        }
        else
        {
            ptail->next = newnode;
            ptail = newnode;
        }
    }
    return phead;
}
//void CreateSList(SLTNode** pphead, int n)
//{
//    int i = 0;
//    SLTNode* ptail = NULL;
//    for (i = 0; i < n; i++)
//    {
//        SLTNode* newnode = BuySLTNode(i);
//        if (*pphead == NULL)
//        {
//            ptail = *pphead = newnode;
//        }
//        else
//        {
//            ptail->next= newnode;
//            ptail = newnode;
//        }
//    }
//}

上述代码中提供了两种实现方式，没有注释的是返回头指针的，注释内容是没有返回值，形参使用的是二级指针改变头指针指向的地址。

3.打印单链表

void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
    SLTNode* tail = phead;
    while (tail)
    {
        printf("%d ", tail->val);
        tail = tail->next;
    }
    printf("\n");
}

4.尾插

void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)//尾插
{
    SLTNode* tail = *pphead;
    SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
    if (*pphead == NULL)
    {
        *pphead = newnode;
    }
    else
    {
        while (tail->next)
        {
            tail = tail->next;
        }
        tail->next = newnode;
    }
}

尾插时，要注意当单链表的头结点为空的时候，要先将新结点作为头结点。因为当头结点为空时，需要改变头指针，所以传过来的为二级指针（也可以使用一级指针，不过此时要有返回值），要想改变SLTNode*的值，就要传递它的地址即SLTNode**类型。

5.尾删

void SLTPopBack(SLTNode** pphead)//尾删
{
    assert(*pphead);
    if ((*pphead)->next==NULL)
    {
        free(*pphead);
        *pphead = NULL;
    }
    else
    {
        SLTNode* tail = *pphead;
        SLTNode* prev = NULL;
        while (tail->next)
        {
            prev = tail;
            tail = tail->next;
        }
        free(tail);
        prev->next = NULL;
    }
}

尾删时也要注意区分是否为头结点；同时注意删除后，要将其置空prev->next = NULL。

6.头插

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

7.头删

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

头插和头删是单链表的优势，尾插和尾删是顺序表的优势。同时在尾删时注意将*pphead加上括号用来区分优先级，否则会报错。

8.查找某个结点

SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)//查找某个数并返回所在位置
{
    SLTNode* tail = phead;
    while (tail)
    {
        if (tail->val == x)
        {
            return tail;
        }
        tail = tail->next;
    }
    return NULL;
}

注意循环条件，当循环条件写为while(tail->next)时，会有空指针的风险，同时还会漏掉最后一个结点。

9.在某个结点后面插入

void SLInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)//在某个结点的后面插入某个数
{
    assert(pos);
    SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
    SLTNode* tail = pos->next;
    pos->next = newnode;
    newnode->next = tail;
}

10.在某个结点前面插入

void SLTInsert(SLTNode** pphead,SLTNode* pos, SLTDataType x)//在某个结点的前面插入某个数
{
    assert(pos);
    SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
    if (pos == *pphead)
    {
        
        SLTPushBack(pphead, x);
    }
    else
    {
        SLTNode* tail = *pphead;
        while (tail->next != pos)
        {
            tail = tail->next;
        }
        tail->next = newnode;
        newnode->next = pos;
    }
}

11.删除某个位置后面的结点

void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)//删除pos位置之后的那个位置
{
    assert(pos);
    if (pos->next == NULL)
    {
        return;
    }
    else
    {
        SLTNode* tail = pos->next;
        pos->next = tail->next;
        free(tail);
    }
}

12.删除某个结点

void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)//删除pos位置
{
    assert(pos);
    SLTNode* tail = *pphead;
    if (pos == *pphead)
    {
        SLTNode* nextNode = (*pphead)->next;
        free(*pphead);
        *pphead = nextNode;
    }
    else
    {
        while (tail->next != pos)
        {
            tail = tail->next;
        }
        tail->next = pos->next;
        free(pos);
    }
}

13.销毁单链表

void SLTDestroy(SLTNode** pphead)//销毁
{
    assert(*pphead);
    SLTNode* tail = *pphead;
    
    while (tail)
    {
        SLTNode* next = tail->next;
        free(tail);
        tail = next;
    }
    *pphead = NULL;
}

注意最后要将头结点置空。

三、测试代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
typedef int SLTDataType;
typedef struct SList {
	struct Slist* next;
	SLTDataType val;
}SLTNode;
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x)
{
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("BuySLTNode malloc");
		exit(-1);
	}
	newnode->val = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}
SLTNode* CreateSList(int n)
{
	int i = 0;
	SLTNode* ptail = NULL, * phead = NULL;
	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		SLTNode* newnode = BuySLTNode(i);
		if (phead == NULL)
		{
			ptail = phead = newnode;
		}
		else
		{
			ptail->next = newnode;
			ptail = newnode;
		}
	}
	return phead;
}
//void CreateSList(SLTNode** pphead, int n)
//{
//	int i = 0;
//	SLTNode* ptail = NULL;
//	for (i = 0; i < n; i++)
//	{
//		SLTNode* newnode = BuySLTNode(i);
//		if (*pphead == NULL)
//		{
//			ptail = *pphead = newnode;
//		}
//		else
//		{
//			ptail->next= newnode;
//			ptail = newnode;
//		}
//	}
//}
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* tail = phead;
	while (tail)
	{
		printf("%d ", tail->val);
		tail = tail->next;
	}
	printf("\n");
}
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)//尾插
{
	SLTNode* tail = *pphead;
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		while (tail->next)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)//尾删
{
	assert(*pphead);
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		SLTNode* prev = NULL;
		while (tail->next)
		{
			prev = tail;
			tail = tail->next;
		}
		free(tail);
		prev->next = NULL;
	}
}
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)//头插
{
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)//头删
{
	assert(*pphead);
	SLTNode* nextnode = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = nextnode;
}
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)//查找某个数并返回所在位置
{
	SLTNode* tail = phead;
	while (tail)
	{
		if (tail->val == x)
		{
			return tail;
		}
		tail = tail->next;
	}
	return NULL;
}
void SLInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)//在某个结点的后面插入某个数
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	SLTNode* tail = pos->next;
	pos->next = newnode;
	newnode->next = tail;
}
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)//在某个结点的前面插入某个数
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	if (pos == *pphead)
	{
		
		SLTPushBack(pphead, x);
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != pos)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)//删除pos位置之后的那个位置
{
	assert(pos);
	if (pos->next == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = pos->next;
		pos->next = tail->next;
		free(tail);
	}
}
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)//删除pos位置
{
	assert(pos);
	SLTNode* tail = *pphead;
	if (pos == *pphead)
	{
		SLTNode* nextNode = (*pphead)->next;
		free(*pphead);
		*pphead = nextNode;
	}
	else
	{
		while (tail->next != pos)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = pos->next;
		free(pos);
	}
}
void SLTDestroy(SLTNode** pphead)//销毁
{
	assert(*pphead);
	SLTNode* tail = *pphead;

	while (tail)
	{
		SLTNode* next = tail->next;
		free(tail);
		tail = next;
	}
	*pphead = NULL;
}
void TestSL()
{
	SLTNode* plist = CreateSList(2);
	
	SLTPushBack(&plist, 600);
	SLTPushBack(&plist, 200);
	SLTPushBack(&plist, 300);
	SLTPushBack(&plist, 400);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopBack(&plist);
	SLTPopBack(&plist);
	SLTPopBack(&plist);
	SLTPrint(plist);

	SLTPushFront(&plist, 100);
	SLTPushFront(&plist, 200);
	SLTPushFront(&plist, 300);
	SLTPushFront(&plist, 400);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopFront(&plist);
	SLTPopFront(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTNode* pos = SLTFind(plist, 600);
	if (pos)
	{
		SLInsertAfter(pos, 700);
		SLTInsert(&plist, pos, 500);
		SLTEraseAfter(pos);
		//SLTErase(&plist, pos);

	}
	SLTPrint(plist);
	SLTDestroy(&plist);
	SLTPrint(plist);
}
int main()
{
	TestSL();
	return 0;
}

以上就是C语言中单链表(不带头结点)基本操作的实现详解的详细内容，更多关于C语言单链表的资料请关注编程网其它相关文章！

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C语言中单链表(不带头结点)基本操作的实现详解

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