C語言鏈表是怎么樣的

這篇文章將為大家詳細講解有關C語言鏈表是怎么樣的，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

1.鏈表概況

1.1 鏈表的概念及結構

概念：鏈表是一種物理存儲結構上非連續、非順序的存儲結構，數據元素的邏輯順序是通過鏈表中的指針鏈接次序實現的 。

1.2 鏈表的分類

實際中鏈表的結構非常多樣，以下情況組合起來就有8種鏈表結構

單向或者雙向

帶頭或者不帶頭

循環或者非循環

雖然有這么多的鏈表的結構，但是我們實際中最常用還是兩種結構

• 無頭單向非循環鏈表：結構簡單，一般不會單獨用來存數據。實際中更多是作為其他數據結構的子結構，如哈希桶、圖的鄰接表等等。另外這種結構在筆試面試中出現很多。

• 帶頭雙向循環鏈表：結構最復雜，一般用在單獨存儲數據。實際中使用的鏈表數據結構，都是帶頭雙向循環鏈表。另外這個結構雖然結構復雜，但是使用代碼實現以后會發現結構會帶來很多優勢，實現反而簡單了，后面我們代碼實現了就知道了

2. 單向鏈表的實現

單向鏈表結構

2.1 SList.h（頭文件的匯總，函數的聲明）

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int SLTDataType;

typedef struct SListNode
{
	int data;//數據
	struct SListNode* next;//下一個節點的地址
}SListNode;

void SListPrint(SListNode* phead);//打印

SListNode* BuySListNode(SLTDataType x);//搞出一個新節點

void SListPushBack(SListNode** pphead, SLTDataType x);//尾插
void SListPushFront(SListNode** pphead, SLTDataType x);//頭插

void SListPopBack(SListNode** pphead);//尾刪
void SListPopFront(SListNode** pphead);//頭刪

SListNode* SListFind(SListNode* phead, SLTDataType x);//查找

void SListInsert(SListNode** pphead, SListNode* pos, SLTDataType x);//在pos位置之前插入
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDataType x);//在pos位置之后插入

void SListErase(SListNode** pphead, SListNode* pos);//刪除pos位置
void SListEraseAfter(SListNode* pos);//刪除pos之后位置

void SListDestroy(SListNode** pphead);//銷毀

2.2 SList.c（函數的具體實現邏輯）

2.2.1 打印鏈表

//打印
void SListPrint(SListNode* phead)
{
	//assert(phead);//沒必要斷言，空鏈表也能打印
	SListNode* cur = phead;
	while (cur != NULL)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

//test.c
void TestSList1()
{
	SListNode* slist;//結構體指針，用于存節點的地址
	SListNode* n1 = (SListNode *)malloc(sizeof(SListNode));
	SListNode* n2 = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));
	SListNode* n3 = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));
	n1->data = 1;
	n2->data = 2;
	n3->data = 3;
	n1->next = n2;
	n2->next = n3;
	n3->next = NULL;
	slist = n1;

	SListPrint(slist);
}

2.2.2 搞出一個新節點（為其他函數服務）

//搞出一個新節點
SListNode* BuySListNode(SLTDataType x)
{
	SListNode* newnode = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	else
	{
		newnode->data = x;
		newnode->next = NULL;
	}

	return newnode;
}

2.2.3 鏈表尾插

//尾插
void SListPushBack(SListNode** pphead,SLTDataType x)//會改變實參slist，要傳二級指針
{
	assert(pphead);//就算鏈表是空，它的二級指針也不為空
	SListNode* newnode = BuySListNode(x);
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		//遍歷找尾
		SListNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}

void TestSList2()
{
	SListNode* slist = NULL;
	for (int i = 0; i < 6; i++)
	{
		SListPushBack(&slist,i);
	}
	SListPrint(slist);
}

2.2.4 鏈表頭插

//頭插
void SListPushFront(SListNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);//就算鏈表是空，它的二級指針也不為空

	SListNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

void TestSList2()
{
	SListNode* slist = NULL;
	for (int i = 0; i < 6; i++)
	{
		SListPushFront(&slist,i);
	}
	SListPrint(slist);
}

2.2.5 鏈表尾刪

方法1（用兩個指針，分別找最后一個和倒數第二個）：

方法2（直接找倒數第二個）：

//尾刪
void SListPopBack(SListNode** pphead)//如果只有一個節點但還要尾刪，就會改變實參slist，建議傳二級指針
{
	assert(pphead);//就算鏈表是空，它的二級指針也不為空
	//三種情況：
	//1.空
	//2.一個節點
	//3.多個節點
	if (*pphead == NULL)
	{
		return;
	}

	else if ((*pphead)->next == NULL)//優先級，記得加括號
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}

	//第一種寫法（用兩個指針，分別找最后一個和倒數第二個）
	else
	{
		SListNode* prev = NULL;//找倒數第二個元素，用于將它指向NULL
		SListNode* tail = *pphead;//找尾
		while (tail->next != NULL)
		{
			prev = tail;
			tail = tail->next;
		}
		free(tail);
		tail = NULL;//習慣性free掉就將其置空

		prev->next = NULL;
	}

	//方法二（直接找倒數第二個）
	//else
	//{
		//SListNode* tail = *pphead;//找尾
		//while (tail->next->next != NULL)
		//{
		//	tail = tail->next;
		//}
		//free(tail->next);
		//tail->next = NULL;
	//}
}

2.2.6 鏈表頭刪

//頭刪
void SListPopFront(SListNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	//1.空
	//2.非空
	if (*pphead == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		SListNode* next = (*pphead)->next;
		free(*pphead);
		*pphead = next;
	}
}

2.2.7 查找節點

//查找
SListNode* SListFind(SListNode* phead, SLTDataType x)
{
	SListNode* cur = phead;
	while (phead != NULL)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}

2.2.8 在pos位置之前插入

//在pos位置之前插入（一般跟find配合使用）
void SListInsert(SListNode** pphead, SListNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	assert(pos);//間接檢測鏈表是否為空，因為空鏈表找不到pos
	//1.pos是第一個節點（頭插）
	//2.pos不是第一個節點
	if (pos == *pphead)
	{
		SListPushFront(pphead, x);
	}
	else
	{
		SListNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		SListNode* newnode = BuySListNode(x);
		prev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}

2.2.9 在pos位置之后插入

方法1：兩個指針，先連接pos和newnode還是先連接newnode和next都行

方法2：只有一個指針，一定要先通過pos連接newnode和下一個，再連接pos和newnode，否則會找不到下一個的地址。

//在pos位置之后插入
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);
	SListNode* newnode = BuySListNode(x);
	SListNode* next = pos->next;
	newnode->next = next;//順序無所謂
	pos->next = newnode;
	//或者不定義next
	//newnode->next = pos->next;
	//pos->next = newnode;//順序要定好，否則會找不到
}

2.2.10 刪除pos位置

//刪除pos位置
void SListErase(SListNode** pphead, SListNode* pos)
{
	assert(pphead);
	assert(pos);

	if (pos == *pphead)
	{
		SListPopFront(pphead);
	}
	else
	{
		SListNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		pos = NULL;//好習慣
	}
}

2.2.11 刪除pos之后位置

//刪除pos之后位置
void SListEraseAfter(SListNode* pos)
{
	assert(pos);
	SListNode* next = pos->next;
	if (next)//防止pos是最后一個元素
	{
		pos->next = next->next;
		free(next);
		next = NULL;
	}
}

2.2.12 鏈表銷毀

一個個找，一個個銷毀，最終將slist置空。

//銷毀
void SListDestroy(SListNode** pphead)
{
	assert(pphead);

	SListNode* cur = *pphead;
	while (cur)
	{
		SListNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
	}
	*pphead = NULL;
}

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