单链表的C语言实现

来源：互联网发布：中国战略布局知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/17 18:45

在学习数据结构中，紧接着顺序表接触的就是单链表，那么单链表是什么呢？
1.什么是单链表？
单链表是一种链式存取的数据结构，用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。

2.结构？
链表中的数据是以结点来表示的，每个结点的构成：元素(数据元素的映象) + 指针(指示后继元素存储位置)，元素就是存储数据的存储单元，指针就是连接每个结点的地址数据。以“结点的序列”表示线性表称作线性链表（单链表）。单链表是链式存取的结构，为找第 i 个数据元素，必须先找到第 i-1 个数据元素。

把单链表的特征说清楚后，我们就开始实现单链表的功能了。最基础的功能是实现它的增加、删除、查找等，因为它的线性特征，在增加的时候会存在头插、尾插，同样删除也一样。

SListNode.h#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include<stdio.h>#include<assert.h>#include<stdlib.h>typedef int DataType;typedef struct SListNode{    DataType data;    struct SListNode* next;}SListNode;void InitSList(SListNode*& pHead);   //初始化SListNode* BuyNode(DataType data);   //开辟空间void Print(SListNode*& pHead);   //打印void Destory(SListNode*& pHead);   //销毁void PushBack(SListNode*& pHead, DataType data);   //尾插void PopBack(SListNode*& pHead);    //尾删void PushFront(SListNode*& pHead, DataType data);   //头插void PopFront(SListNode*& pHead);    //头删void Insert(SListNode*& pos,DataType data);//在某个位置插入某个数据void Erase(SListNode*& pHead,SListNode* pos);//删除某个节点的数据void Remove(SListNode*& pHead,DataType data); //删除某个数据所在的节点SListNode* Find(SListNode*& pHead,DataType data); //查找某个数据所在的位置

SListNode.c#include"SListNode.h"void InitSList(SListNode*& pHead)   //初始化{    pHead = NULL;}SListNode* BuyNode(DataType data)   //开辟空间{    SListNode* node = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));    assert(node);    node->data = data;    node->next = NULL;    return node;}void Print(SListNode*& pHead)   //打印{    SListNode* cur = pHead;    if (cur == NULL)        printf("null\n");    while (cur)    {        printf("%d  ", cur->data);        cur = cur->next;    }    printf("\n");}void PushBack(SListNode*& pHead, DataType data)   //尾插{    if (pHead == NULL)        pHead = BuyNode(data);    else    {        SListNode* cur = pHead;        while (cur->next)        {            cur = cur->next;        }        cur->next = BuyNode(data);    }}void PopBack(SListNode*& pHead)   //尾删{    assert(pHead);    if (pHead->next == NULL)    {        free(pHead);        pHead = NULL;    }    else    {        SListNode* cur = pHead;        SListNode* pcur = cur;        while(cur->next)        {            pcur = cur;            cur = cur->next;        }        free(cur);        cur = NULL;        pcur->next = NULL;    }}void PushFront(SListNode*& pHead, DataType data)   //头插{    if (pHead == NULL)        pHead=BuyNode(data);    else    {        SListNode* newHead = BuyNode(data);        newHead->next = pHead;        pHead = newHead;    }}void PopFront(SListNode*& pHead)    //头删{    if (pHead == NULL)   //pHead为空        return;    else if (pHead->next == NULL)    //pHead->next为空    {        free(pHead);        pHead = NULL;    }    else     //正常的删除    {        SListNode* cur = pHead;        pHead = pHead->next;        free(cur);    }}void Insert(SListNode*& pos, DataType data)   //在某个位置插入某个数据{    if (NULL == pos)        return;    SListNode* newNode = BuyNode(data);    newNode->next = pos->next;    pos->next = newNode;}void Erase(SListNode*& pHead, SListNode* pos) //删除某个节点的数据{    assert(pHead&&pos);    if (pos == pHead)    {        SListNode* tmp = pHead;        pHead = pHead->next;        free(tmp);        tmp = NULL;    }    else    {        SListNode* cur = pHead;        while (cur->next != pos)        {            cur = cur->next;        }        cur->next = pos->next;        free(pos);        pos = NULL;    }}void Remove(SListNode*& pHead, DataType data)  //删除某个数据所在的节点{    assert(pHead);    SListNode* pos = Find(pHead, data);    if (pos == pHead)    {        SListNode* tmp = pHead;        pHead = pHead->next;        free(tmp);        tmp = NULL;    }    else    {        SListNode* cur = pHead;        while (cur->next!=pos)        {            cur = cur->next;        }        cur->next = pos->next;        free(pos);        pos = NULL;    }}SListNode* Find(SListNode*& pHead, DataType data) //查找某个数据所在的位置{    SListNode* cur = pHead;    assert(pHead);    while(cur)    {        if(cur->data == data)            return cur;        cur = cur->next;    }    return NULL;}void Destory(SListNode*& pHead)   //销毁{    assert(pHead);    free(pHead);    pHead = NULL;}

测试函数#include"SListNode.h"void Test1()   //尾插尾删{    SListNode* Slistnode;    InitSList(Slistnode);    PushBack(Slistnode, 1);    PushBack(Slistnode, 2);     PushBack(Slistnode, 3);    PushBack(Slistnode, 4);    PushBack(Slistnode, 5);    Print(Slistnode);    PopBack(Slistnode);    PopBack(Slistnode);    PopBack(Slistnode);    PopBack(Slistnode);    Print(Slistnode);}void Test2()   //头插头删{    SListNode* Slistnode;    InitSList(Slistnode);    PushFront(Slistnode, 1);    PushFront(Slistnode, 2);    PushFront(Slistnode, 3);    PushFront(Slistnode, 4);    PushFront(Slistnode, 5);    Print(Slistnode);    PopFront(Slistnode);    PopFront(Slistnode);    PopFront(Slistnode);    PopFront(Slistnode);    Print(Slistnode);}void Test3()   //任意位置的插入删除{    SListNode* Slistnode;    InitSList(Slistnode);    PushFront(Slistnode, 1);    PushFront(Slistnode, 2);    PushFront(Slistnode, 3);    PushFront(Slistnode, 4);    PushFront(Slistnode, 5);    Print(Slistnode);    SListNode* pos1 = Find(Slistnode, 3);    Insert(pos1, 7);    Print(Slistnode);    SListNode* pos2 = Find(Slistnode, 4);    Erase(Slistnode, pos2);    Print(Slistnode);    Remove(Slistnode, 1);    Print(Slistnode);    Destory(Slistnode);    Print(Slistnode);}int main(){    Test1();    Test2();    Test3();    system("pause");}

总结：整体代码部分如上，在这里需要注意几点：
1.对链表进行插入删除时，一定要分析可能出现的情况，比如头插时可能三种情况，当链表为空；当链表指向的下一个为空；正常的头插。只有将情况分析清楚，你才能按照逻辑去写代码。

2.在实现链表的时候，代码都差不多，但很多细节需要我们去注意。该断言的时候可以用assert，不需要的部分进行判断即可。

3.在测试较多的功能时，可以分步分模块测试，哪里有问题也比较好调试。

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