数据结构——单链表的实现(c语言版）

前言 

        单链表作为顺序表的一种，了解并且熟悉它的结构对于我们学习更加复杂的数据结构是有一定意义的。虽然单链表有一定的缺陷，但是单链表也有它存在的价值， 它也是作为其他数据结构的一部分出现的，比如在图，哈希表中。

目录

1.链表节点的结构

2.头插头删

3.尾插尾删

4.任意位置的插入和删除

5.查找链表的值和修改链表节点的值

6.销毁链表

7.测试代码

8.全部代码

9.总结 

1.链表节点的结构

        单链表有节点的值和节点的next指针组成，如图：

 

typedef int SListDatatype;
typedef struct SListNode
{SListDatatype _data;//存储节点的数据struct SListNode* _next;
}SListNode;

2.头插头删

        头插分为两种情况，第一种是没有节点的情况，第二种是 有节点的情况。如图：

                头删也分为两种情况，如果只有一个节点的时候，直接删除就行了，然后将头结点置空。如果有多个节点，需要先记录头结点，然后再进行删除就可以了。

void SListPushFront(SListNode** ppHead, SListDatatype data)//头插
{SListNode* newNode = SlistBuyNode(data);//申请一个新的节点if (*ppHead == NULL){//链表为空*ppHead = newNode;return;}newNode->_next = (*ppHead);*ppHead = newNode;//对头结点进行链接
}
void SListPopFront(SListNode** ppHead)//头删
{assert(*ppHead);//确保指针的有效性if ((*ppHead)->_next == NULL){//链表只有一个节点free(*ppHead);*ppHead = NULL;return;}//删除头结点，然后更新头结点SListNode* newHead = (*ppHead)->_next;free(*ppHead);*ppHead = newHead;return;
}

3.尾插尾删

        尾插也分为链表为空和指针不为空的情况，如果链表为空，申请节点，让链表的头结点指向申请的节点，然后将这个节点的_next置空，如果链表不为空，首先需要找到尾结点，然后将尾结点与这个节点链接起来，再将这个新申请的节点的_next置空。如图：

 

        尾删也分为两种情况：1只有一个节点和2存在多个节点

如果只有一个节点，删除以后需要将头结点置空，防止出现野指针的问题。

如果有多个节点，删除尾结点以后需要将新的尾结点置空。

如图： 

void SListPushBack(SListNode** ppHead, SListDatatype data)//尾插
{SListNode*newNode =  SlistBuyNode(data);//申请一个新的节点if (*ppHead == NULL)//链表为空{*ppHead = newNode;return;}if ((*ppHead)->_next == NULL)//链表只存在一个节点{(*ppHead)->_next = newNode;return;}SListNode* cur = *ppHead;while (cur->_next)//找到尾节点{cur = cur->_next;}cur->_next = newNode;//进行链接return;
}
void SListPopBack(SListNode** ppHead)//尾删
{assert(*ppHead);if (*ppHead == NULL)//链表为空不需要删除{return;}if ((*ppHead)->_next == NULL){free(*ppHead);//链表只有一个节点(*ppHead) = NULL;return;}SListNode* cur = *ppHead;SListNode* prev = NULL;while (cur->_next)//找到尾结点{prev = cur;//保存上一个节点cur = cur->_next;}free(cur);//释放尾结点所在的空间prev->_next = NULL;//将上一个节点的_next置空return;

4.任意位置的插入和删除

        由于单链表结构的限制，这里只实现了在pos位置之后的插入和删除，如果删除pos的后一个节点就需要确保pos的后一个节点是存在的，否则就会出现问题。

void SListInsertAfter(SListNode*pos, SListDatatype data)//任意位置的插入,在pos之后插入
{assert(pos);//确保指针不为空SListNode* newNode = SlistBuyNode(data);SListNode* next = pos->_next;pos->_next = newNode;newNode->_next = next;
}
void SListErase(SListNode*pos)//任意位置的删除,pox位置之后的删除
{assert(pos);//确保节点的有效性//如果只有一个节点if (pos->_next )//pos节点的下一个节点存在{SListNode* next = pos->_next;SListNode* nextNext = next->_next;free(next);//删除节点,重新链接pos->_next = nextNext;}
}

5.查找链表的值和修改链表节点的值

        遍历链表就可以对链表中的数据进行查找，找到查找的值，就可以对节点的值进行修改。 

SListNode* SListFind(SListNode* pHead, SListDatatype data)//查找
{SListNode* cur = pHead;while (cur){if (cur->_data == data)return cur;cur = cur->_next;//迭代向后走}return NULL;//找不到
}

 

void testSList()
{//查找和修改的测试SListNode* pHead = NULL;SListPushFront(&pHead, 1);SListPushFront(&pHead, 2);SListPushFront(&pHead, 3);SListPushFront(&pHead, 4);SListPushFront(&pHead, 5);SListPushFront(&pHead, 6);SListPrint(pHead);SListNode* node = SListFind(pHead, 5);//查找if (node){//节点的数据node->_data = 50;}SListPrint(pHead);
}

6.销毁链表

void SListDestory(SListNode** ppHead)//销毁
{assert(*ppHead);//确保指针有效性SListNode* cur = *ppHead;while (cur){SListNode* freeNode = cur;cur = cur->_next;free(freeNode);}*ppHead = NULL;
}

 

7.测试代码

void testSListBack()
{//尾插尾删的测试代码SListNode* pHead = NULL;SListPushBack(&pHead, 1);SListPushBack(&pHead, 2);SListPushBack(&pHead, 3);SListPushBack(&pHead, 4);SListPushBack(&pHead, 5);SListPushBack(&pHead, 6);SListPrint(pHead);SListPopBack(&pHead);SListPopBack(&pHead);SListPopBack(&pHead);SListPopBack(&pHead);SListPopBack(&pHead);SListPopBack(&pHead);}
void testSListFront()
{//头插头删的测试代码SListNode* pHead = NULL;SListPushFront(&pHead, 1);SListPushFront(&pHead, 2);SListPushFront(&pHead, 3);SListPushFront(&pHead, 4);SListPushFront(&pHead, 5);SListPushFront(&pHead, 6);SListPrint(pHead);SListPopFront(&pHead);SListPopFront(&pHead);SListPopFront(&pHead);SListPopFront(&pHead);SListPopFront(&pHead);SListPopFront(&pHead);
}
void testSList()
{//查找和修改的测试SListNode* pHead = NULL;SListPushFront(&pHead, 1);SListPushFront(&pHead, 2);SListPushFront(&pHead, 3);SListPushFront(&pHead, 4);SListPushFront(&pHead, 5);SListPushFront(&pHead, 6);SListPrint(pHead);SListNode* node = SListFind(pHead, 5);//查找if (node){//节点的数据node->_data = 50;}SListPrint(pHead);
}
void TestSList1()
{//对在pos节点之后进行插入和删除的测试SListNode* pHead = NULL;SListPushFront(&pHead, 1);SListPushFront(&pHead, 2);SListPushFront(&pHead, 3);SListPushFront(&pHead, 4);SListPushFront(&pHead, 5);SListPushFront(&pHead, 6);SListPrint(pHead);SListNode* node = SListFind(pHead, 5);//查找if (node){//插入节点SListInsertAfter(node, -2);SListPrint(pHead);SListErase(node);SListPrint(pHead);}SListDestory(&pHead);
}

8.全部代码

//SList.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
typedef int SListDatatype;
typedef struct SListNode
{SListDatatype _data;//存储节点的数据struct SListNode* _next;
}SListNode;
SListNode* SlistBuyNode(SListDatatype data);void SListDestory(SListNode** ppHead);//销毁
void SListPushBack(SListNode**ppHead,SListDatatype data);//尾插
void SListPopBack(SListNode** ppHead );//尾删void SListPushFront(SListNode** ppHead, SListDatatype data);//头插
void SListPopFront(SListNode** ppHead);//头删void SListInsertAfter(SListNode* pos, SListDatatype data);//任意位置的插入void SListErase(SListNode*pos);//任意位置的删除SListNode* SListFind(SListNode*pHead, SListDatatype data);//查找
void SListPrint(SListNode* pHead);//显示链表数据
//void SListDestory(SListNode** ppHead);//删除链表

 //SList.c

#include"SList.h"SListNode* SlistBuyNode(SListDatatype data)
{SListNode*newNode = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));if (newNode == NULL){//申请节点失败printf("申请节点失败\n");exit(-1);//暴力返回}newNode->_data = data;//给节点赋值newNode->_next = NULL;return newNode;
}void SListDestory(SListNode** ppHead)//销毁
{assert(*ppHead);//确保指针有效性SListNode* cur = *ppHead;while (cur){SListNode* freeNode = cur;cur = cur->_next;free(freeNode);}*ppHead = NULL;
}
void SListPushBack(SListNode** ppHead, SListDatatype data)//尾插
{SListNode*newNode =  SlistBuyNode(data);//申请一个新的节点if (*ppHead == NULL)//链表为空{*ppHead = newNode;return;}if ((*ppHead)->_next == NULL)//链表只存在一个节点{(*ppHead)->_next = newNode;return;}SListNode* cur = *ppHead;while (cur->_next)//找到尾节点{cur = cur->_next;}cur->_next = newNode;//进行链接return;
}
void SListPopBack(SListNode** ppHead)//尾删
{assert(*ppHead);if (*ppHead == NULL)//链表为空不需要删除{return;}if ((*ppHead)->_next == NULL){free(*ppHead);//链表只有一个节点(*ppHead) = NULL;return;}SListNode* cur = *ppHead;SListNode* prev = NULL;while (cur->_next)//找到尾结点{prev = cur;//保存上一个节点cur = cur->_next;}free(cur);//释放尾结点所在的空间prev->_next = NULL;//将上一个节点的_next置空return;
}
void SListPushFront(SListNode** ppHead, SListDatatype data)//头插
{SListNode* newNode = SlistBuyNode(data);//申请一个新的节点if (*ppHead == NULL){//链表为空*ppHead = newNode;return;}newNode->_next = (*ppHead);*ppHead = newNode;//对头结点进行链接
}
void SListPopFront(SListNode** ppHead)//头删
{assert(*ppHead);//确保指针的有效性if ((*ppHead)->_next == NULL){//链表只有一个节点free(*ppHead);*ppHead = NULL;return;}//删除头结点，然后更新头结点SListNode* newHead = (*ppHead)->_next;free(*ppHead);*ppHead = newHead;return;
}
void SListInsertAfter(SListNode*pos, SListDatatype data)//任意位置的插入,在pos之后插入
{assert(pos);//确保指针不为空SListNode* newNode = SlistBuyNode(data);SListNode* next = pos->_next;pos->_next = newNode;newNode->_next = next;
}
void SListErase(SListNode*pos)//任意位置的删除,pox位置之后的删除
{assert(pos);//确保节点的有效性//如果只有一个节点if (pos->_next )//pos节点的下一个节点存在{SListNode* next = pos->_next;SListNode* nextNext = next->_next;free(next);//删除节点,重新链接pos->_next = nextNext;}
}SListNode* SListFind(SListNode* pHead, SListDatatype data)//查找
{SListNode* cur = pHead;while (cur){if (cur->_data == data)return cur;cur = cur->_next;//迭代向后走}return NULL;//找不到
}
void SListPrint(SListNode* pHead)//显示链表数据
{assert(pHead);//确保指针的有效性SListNode* cur = pHead;while (cur){printf("%d ", cur->_data);printf("->");cur = cur->_next;}printf("NULL\n");
}

//test.c

#include"SList.h"
void testSListBack()
{//尾插尾删的测试代码SListNode* pHead = NULL;SListPushBack(&pHead, 1);SListPushBack(&pHead, 2);SListPushBack(&pHead, 3);SListPushBack(&pHead, 4);SListPushBack(&pHead, 5);SListPushBack(&pHead, 6);SListPrint(pHead);SListPopBack(&pHead);SListPopBack(&pHead);SListPopBack(&pHead);SListPopBack(&pHead);SListPopBack(&pHead);SListPopBack(&pHead);}
void testSListFront()
{//头插头删的测试代码SListNode* pHead = NULL;SListPushFront(&pHead, 1);SListPushFront(&pHead, 2);SListPushFront(&pHead, 3);SListPushFront(&pHead, 4);SListPushFront(&pHead, 5);SListPushFront(&pHead, 6);SListPrint(pHead);SListPopFront(&pHead);SListPopFront(&pHead);SListPopFront(&pHead);SListPopFront(&pHead);SListPopFront(&pHead);SListPopFront(&pHead);
}
void testSList()
{//查找和修改的测试SListNode* pHead = NULL;SListPushFront(&pHead, 1);SListPushFront(&pHead, 2);SListPushFront(&pHead, 3);SListPushFront(&pHead, 4);SListPushFront(&pHead, 5);SListPushFront(&pHead, 6);SListPrint(pHead);SListNode* node = SListFind(pHead, 5);//查找if (node){//节点的数据node->_data = 50;}SListPrint(pHead);
}
void TestSList1()
{//对在pos节点之后进行插入和删除的测试SListNode* pHead = NULL;SListPushFront(&pHead, 1);SListPushFront(&pHead, 2);SListPushFront(&pHead, 3);SListPushFront(&pHead, 4);SListPushFront(&pHead, 5);SListPushFront(&pHead, 6);SListPrint(pHead);SListNode* node = SListFind(pHead, 5);//查找if (node){//插入节点SListInsertAfter(node, -2);SListPrint(pHead);SListErase(node);SListPrint(pHead);}SListDestory(&pHead);
}
int main()
{TestSList1();return 0;
}

 

9.总结 

        链表与顺序表区别和联系。顺序表是在数组的基础上实现增删查改的。并且插入时可以动态增长。顺序表的缺陷：可能存在空间的浪费，增容有一定的效率损失，中间或者头部数据的删除，时间复杂度是O(n),因为要挪动数据。这些问题都是由链表来解决的，但是链表也有自己的缺陷，不能随机访问，存在内存碎片等问题。 其实没有哪一种数据结构是完美的，它们都有各自的缺陷，实际中的使用都是相辅相成的。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.hqwc.cn/news/72696.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

vue使用jsplumb 流程图

vue使用jsplumb 流程图

安装jsPlumb库&#xff1a;在Vue项目中使用npm或yarn安装jsPlumb库。 npm install jsplumb 创建一个Vue组件&#xff1a;创建一个Vue组件来容纳jsPlumb的功能和呈现。 <template><div style"margin: 20px"><div style"margin: 20px">&l…
阅读更多...
Windows CMD 关闭，启动程序

Windows CMD 关闭，启动程序

Windows CMD 关闭&#xff0c;启动程序 1. Windows 通过 CMD 命令行关闭程序 示例&#xff1a;通过 taskkill 命令关闭 QQ 管家&#xff0c;但是这里有个问题&#xff0c;使用命令行关闭 QQ 管家时&#xff0c;会提示“错误: 无法终止 PID 1400 (属于 PID 22116 子进程)的进程…
阅读更多...
postgresql 分类排名

postgresql 分类排名

postgresql 分类排名 排名窗口函数示例CUME_DIST 和 NTILE 排名窗口函数 排名窗口函数用于对数据进行分组排名。常见的排名窗口函数包括&#xff1a; • ROW_NUMBER&#xff0c;为分区中的每行数据分配一个序列号&#xff0c;序列号从 1 开始分配。 • RANK&#xff0c;计算每…
阅读更多...
Ribbon 源码分析

Ribbon 源码分析

Ribbon 源码分析 Ribbon Debug 分析 断点 LoadBalancerInterceptor LoadBalancerInterceptor 实现了 ClientHttpRequestInterceptor 接口&#xff0c;重写了其中的 intercept 方法&#xff0c;用来拦截请求&#xff1b; 获取原始的 uri 和 服务名&#xff0c;调用 LoadBalanc…
阅读更多...
Java IO流（一）IO基础

Java IO流（一）IO基础

概述 IO流本质 I/O表示Input/Output,即数据传输过程中的输入/输出,并且输入和输出都是相对于内存来讲Java IO(输入/输出)流是Java用于处理数据读取和写入的关键组件常见的I|O介质包括 文件(输入|输出)网络(输入|输出)键盘(输出)显示器(输出)使用场景 文件拷贝&#xff08;File&…
阅读更多...
网络通信原理TCP的四次断开连接（第四十九课）

网络通信原理TCP的四次断开连接（第四十九课）

FIN：发端完成发送任务标识。用来释放一个连接。FIN=1表明此报文段的发送端的数据已经发送完毕，并要求释放连接。 SEQ：序号字段。 TCP链接中传输的数据流中每个字节都编上一个序号。序号字段的值指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。 序列号为X ACK :确认号 。 …
阅读更多...
【快应用】快应用广告学习之激励视频广告

【快应用】快应用广告学习之激励视频广告

【关键词】 快应用、激励视频广告、广告接入 【介绍】 一、关于激励视频广告 定义&#xff1a;用户通过观看完整的视频广告&#xff0c;获得应用内相关的奖励。适用场景&#xff1a;游戏/快游戏的通关、继续机会、道具获取、积分等场景中&#xff0c;阅读、影音等应用的权益体系…
阅读更多...
神经网络基础-神经网络补充概念-14-逻辑回归中损失函数的解释

神经网络基础-神经网络补充概念-14-逻辑回归中损失函数的解释

概念 逻辑回归损失函数是用来衡量逻辑回归模型预测与实际观测之间差异的函数。它的目标是找到一组模型参数&#xff0c;使得预测结果尽可能接近实际观测。 理解 在逻辑回归中&#xff0c;常用的损失函数是对数似然损失&#xff08;Log-Likelihood Loss&#xff09;&#xff…
阅读更多...
async和await

async和await

一&#xff0c;基本使用 其实就是之前学过的异步函数&#xff0c;异步编程在函数前写一个ansyc&#xff0c;就转化为异步函数&#xff0c;返回的是一个promise对象&#xff0c;于是就可以使用await关键字&#xff0c;可以把异步函数写成同步函数的形式&#xff0c;极大地提高代…
阅读更多...
SUMO 创建带有停车位的充电站 在停车位上充电

SUMO 创建带有停车位的充电站 在停车位上充电

前言 SUMO提供的Charging Station是没有停车位的&#xff0c;车辆只有在通过充电站区域或者停在充电站区域内时才能被充电&#xff0c;这时充电的车辆就会占用道路。然而&#xff0c;真实世界中的情况通常是充电站设在路边&#xff0c;且提供一定量的车位用于停车&#xff0c;…
阅读更多...
Matlab 频谱图中如何设置频率刻度

Matlab 频谱图中如何设置频率刻度

Matlab 频谱图中如何设置频率刻度&#xff08;横坐标&#xff09; 1、概述 时域信号经FFT 变换后得到了频谱&#xff0c;在作图时还必须设置正确的频率刻度&#xff0c;这样才能从图中得到正确的结果。下面来介绍如何设置正确的频率刻度。 2、案例分析 有一个余弦信号&#…
阅读更多...
YAPi在线接口文档简单案例（结合Vue前端Demo）

YAPi在线接口文档简单案例（结合Vue前端Demo）

在前后端分离开发中&#xff0c;我们都是基于文档进行开发&#xff0c;那前端人员有时候无法马上拿到后端的数据&#xff0c;该怎么办&#xff1f;我们一般采用mock模拟伪造数据直接进行测试&#xff0c;本篇文章主要介绍YApi在线接口文档的简单使用&#xff0c;并结合Vue的小d…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023