链表系列

链表

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前言：将之前学习的链表方面的知识做一下整理，方便以后复习。

链表中的个对象按照线性顺序排列，数组的线性顺序是由数组下标决定，链表的顺序是由对象里的指针决定。链表为动态集合提供了简单而灵活的表示方法。
基本上一个单向链表包括的操作有

1. 链表的创建
2. 链表的销毁
3. 链表的清空
4. 获取链表长度
5. 链表中插入元素
6. 链表中删除元素
7. 按位置获取链表中的元素

接下来实现以上单向链表操作：
在之前，需要做一些准备工作，链表中要用到一些结构来存储链表信息。考虑到链表通用性，于是将链表结构与具体数据进行分离的设计，使同一套链表的API能够用于大部分数据链表处理。

typedef void LinkList;typedef struct _LinkListNode{    struct _LinkListNode* next;}LinkListNode;

如果链表节点这样设计，那么数据如何存储？
例如，如何将下面的数据存储到上述链表中，

typedef struct _Student{    char name[40];    int  age;}Student;

对此，可以在Student中添加LinkListNode元素，将Student改造成新的结构体，

typedef struct _Student{    LinkListNode      node;    char              name[20];    int               age;}Student;

可以通过指针的强制转换，实现Student和LinkListNode的相互转换。
到目前为止，实际上已经实现了具体数据与链表API的解耦合。初此之外，还需要一个结构体表示链表的头，结构需包含链表的长度、LinkListNode型的变量来指向链表的第一个元素。于是，结构体如下：

typedef struct _LinkList{    LinkListNode header;    int     length;}HLinkList;

实际上这个数据结构做为内部结构可以被隐藏，外界无法知道内部实现。完成这些准备工作之后，就可以开始单向链表API的实现了。
1.链表的创建
创建链表其实就是创建一个链表头，初始化长度。这里将 typedef void LinkList 以方便表示

LinkList* LinkListCreate()  {    HLinkList *tmp = NULL;    tmp = (HLinkList *)malloc(sizeof(HLinkList));    if (tmp == NULL)    {        return NULL;    }    tmp->length = 0;    tmp->head.next = NULL;    return tmp;}

2.链表的销毁
创建一个，对应的就要销毁一个链表，销毁链表也很简单，就是将LinkListCreate()中malloc的内存释放掉，如下：

void LinkListDestroy(LinkList* list) {    if (list == NULL)    {        return ;    }    free(list);    return ;}

函数中的参数LinkList* list是来标明要操作的时哪一个链表，这里没有销毁元素，因为元素与链表已经分开，所以元素创造者也是元素毁灭者。
3.链表的清空
这个操作其实就是将链表长度置零，head里的next指向NULL；

void LinkListClear(LinkList* list)  {    HLinkList *hList = NULL;    hList = (HLinkList *)list;    if (hList == NULL)    {        return ;    }    hList->header.next = NULL;    hList->length = 0;    return ;}

这里涉及指针的转换，hList = (HLinkList *)list;
4.获取链表长度
将链表头中的长度返回即可

int LinkListLength(LinkList* list)  {    HLinkList *hList = NULL;    hList = (HLinkList *)list;    if (tList == NULL)    {        return -1;    }    return hList->length;}

5.链表的插入
链表的插入是链表一个重要操作。

int LinkListInsert(LinkList* list, LinkListNode* node, int pos) {    int             i = 0;    LinkListNode    *current = NULL;    HLinkList       *hList = NULL;    hList = (HLinkList *)list;    if (list==NULL || node==NULL || pos<0)    {        return -1;    }    current = &(hList->header);    for (i=0; i<pos; i++)    {        current = current->next;    }    node->next = current->next;    current->next = node;    hList->length ++;    return 0;}

在三号位置插入元素，就是把插入元素的地址存储到2号位置next指针域，将原来存储在2号位置next指针域的值存到插入元素的next域。
6.链表的删除

如图，在三号位置删除三号元素，只需将2号位置的next指向4号位置，同时将3号元素返回，一边对删除元素做其他处理。

LinkListNode* LinkListDelete(LinkList* list, int pos) {    int             i = 0;    LinkListNode    *current = NULL;    LinkListNode    *ret = NULL;    HLinkList       *hList = NULL;    hList = (HLinkList *)list;    if (list==NULL || pos<0)    {        return NULL;    }    current = &(hList->header);    for (i=0; i<pos; i++)    {        current = current->next;    }    ret = current->next;     current->next = ret->next;    hList->length --;    return ret;}

7.按位置获取链表中的元素
这个非常简单，就是按位置找到相应元素然后返回

LinkListNode* LinkListGet(LinkList* list, int pos) {    int             i = 0;    LinkListNode    *current = NULL;    HLinkList       *hList = NULL;    hList = (HLinkList *)list;    if (list==NULL || pos<0)    {        return NULL;    }    current = &(hList->header);     for (i=0; i<pos; i++)    {        current = current->next;    }    return current->next;}