单链表的基本操作-----图形解析

首先我们需要思考的是为什么需要单链表呢？
单链表和顺序表相比较，又有什么优点呢？
在顺序表中，当我们需要头插，或者在顺序表的中间位置插入元素时，就必须将后面的元素一一后移，再将需要插入的元素插入进去。
可是这样的效率明显较低，所以我们就想到了单链表这种结构，可以将在物理地址上不连续的数据连接起来，需要连接，那么就需要有一个保存下一个元素地址的指针，想了想后，发现没有这样的内置类型可供我们使用，所以这时就需要我们自定义一个类型，在c语言中我们可以使用结构体来构造。

在这里我们讨论的都是无头单链表
单链表分为两种：无头单链表和有头单链表
无头单链表，也就是phead—只是一个指针，指向链表的第一个节点。

带头节点的单链表：只不过头结点的data不保存信息。

下来我们来讨论一下无头单链表的一些具体操作：为了便于理解，我会尽量用图表示出来具体的操作：
先构建一个节点:

1.初始化单链表：
代码实现：

void InitListNode(PNode *pHead){    assert(pHead);    *pHead = NULL;}

2.构建一个节点：

 PNode BuyNode(DataType _data){    PNode node = (PNode)malloc(sizeof(Node));    if (node)    {         node->data = _data;         node->next = NULL;    }    return node;}

3.尾插
考虑因素：链表为空时，直接让phead指向新节点即可。
链表不空时，遍历一遍链表，找到最后一个链表，连接在最后一个链表的后面即可。
链表不空时图示：

代码实现：

void PushBack(PNode *pHead,DataType _data){    assert(pHead);    PNode newNode = BuyNode(_data);    if (NULL == (*pHead))    {        *pHead = newNode;        return ;    }    PNode pCur = *pHead;    while (pCur->next)    {        pCur = pCur->next;    }    pCur->next = newNode;}

4.尾删
考虑因素：链表为空时，直接返回
链表中只有一个结点时，free这个节点，并将phead置空
链表中有多个节点时，遍历一遍链表，找到最后一个节点（pCur->next == NULL），并且保存最后一个节点的前一个节点的信息，
如图所示：

代码实现：

void PopBack(PNode *pHead){    assert(pHead);    if (NULL == (*pHead))    {        return ;    }    else if (NULL == (*pHead)->next)    {        free(*pHead);        *pHead = NULL;    }    else    {        PNode pCur = *pHead;        PNode prev = pCur;        while (pCur->next)        {            prev = pCur;            pCur = pCur->next;        }        free(pCur);        prev ->next = NULL;    }}

5..头插
考虑因素：
链表为空时：直接让phead指向新的节点即可。
当链表有一个节点或者多个节点时：
如图示：

代码实现：

void PushFront(PNode *pHead,DataType _data){    assert(pHead);    PNode newNode = BuyNode(_data);    if (NULL == (*pHead))    {        *pHead = newNode;    }    else    {        if (newNode)        {            newNode->next = *pHead;            *pHead = newNode;        }    }}

6.头删
考虑因素：
链表为空时：直接返回，不需要删除
链表不为空时：当只有一个节点时：free掉这个节点，并将phead置空。
当有多个节点时：如图示
分析可知：有一个节点和有多个节点可以使用相同的逻辑

代码实现：

void PopFront(PNode *pHead){    assert(pHead);    if (NULL == (*pHead))    {        return ;    }    PNode pDel = *pHead;    *pHead = (*pHead)->next;    free(pDel);}

7.逆序打印单链表（递归）：
使用递归时，函数执行的流程：

代码实现：

void printFromTailToFront(PNode pHead){    if (pHead)    {        printFromTailToFront(pHead->next);        printf("%d->",pHead->data);    }}

8.查找一个值为data的节点，如果存在，返回所在位置，否则，返回NULL
只需要遍历一遍链表即可。
代码实现：

PNode Find(PNode pHead, DataType _data){    if (NULL == pHead)    {        return NULL;    }    PNode pCur = pHead;    while (pCur)    {        if (pCur->data == _data)        {            return pCur;        }        pCur = pCur->next;    }    return NULL;}//插入一个节点void InsertNode(PNode pos,DataType _data){    if (pos)    {        PNode newNode = BuyNode(_data);        if (newNode)        {            newNode->next = pos->next;            pos->next = newNode;        }    }}

9.插入一个节点(由于是单链表，所以只能插在pos位置的后面)
需考虑的因素：
①检查参数（链表是否存在，pos位置是否为空）
②当pos位置不空时：如图示

代码实现：

void InsertNode(PNode pos,DataType _data){    if (pos)    {        PNode newNode = BuyNode(_data);        if (newNode)        {            newNode->next = pos->next;            pos->next = newNode;        }    }}

10.删除pos位置上的一个节点：
需要考虑的因素：
①链表为空和pos为空，直接返回
②pos不为空且pos为1时，这时就可以转化为删除第一个节点，操作步骤同上面的头删
③当pos不是第一个节点时，分析如图示：

代码实现：

void Erase(PNode* pHead, PNode pos){    assert(pHead);    if ((NULL == (*pHead)) && (NULL == pos))    {        return ;    }    if((*pHead) == pos)    {        *pHead = pos->next;        free(pos);    }    else    {        PNode pCur = *pHead;        while (pCur ->next != pos)        {            pCur = pCur->next;        }        pCur->next = pos->next;        free(pos);    }}

11.删除单链表中值为_data的节点：
代码实现：

void Remove(PNode* pHead, DataType _data){    assert(pHead);    Erase(pHead, Find(*pHead,_data));}

12删除单链表中所有值为_data的节点：
需考虑：
①第一个节点的值是_data，因为删除第一个节点需要修改phead的值，所以需要单独处理第一个节点的值是_data的时候。
删除第一个节点就是上面所说的头删。
②如果第一个节点的值不是_data，直接处理即可。
下面处理第一个值不是_data（这里的_data为2）的情况：

代码实现：

void RemoveAll(PNode *pHead, DataType _data){    assert(pHead);    if (NULL == (*pHead))    {        return ;    }    PNode pDel = *pHead;    if ((*pHead)->data == _data)    {        *pHead = (*pHead)->next;        free(pDel);    }    PNode pCur = *pHead;    PNode prev = pCur;    while (pCur)    {        if (pCur->data == _data)        {            prev->next = pCur->next;            free(pCur);            pCur = prev->next;        }        else        {            prev = pCur;            pCur = pCur->next;        }    }    }

13.打印单链表：
代码实现：

void printList(PNode phead){    PNode pCur = phead;    while (pCur)    {        printf("%d ",pCur->data);        pCur = pCur->next;    }    printf("\n");}

14.得到单链表中节点的个数：
代码实现：

size_t Size(PNode pHead){    size_t count = 0;    while (pHead)    {        pHead = pHead->next;        count++;    }    return count;}

单链表的排序等问题会在后续的单链表面试题中总结出来~