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前面我们学习了顺序表,今天我们来学习与顺序表类似的单链表

1.什么是链表

概念:链表是⼀种物理存储结构上⾮连续、⾮顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表

中的指针链接次序实现的 。

链表的结构跟⽕⻋⻋厢相似,淡季时⻋次的⻋厢会相应减少,旺季时⻋次的⻋厢会额外增加⼏节。只需要将⽕⻋⾥的某节⻋厢去掉/加上,不会影响其他⻋厢,每节⻋厢都是独⽴存在的。

⻋厢是独⽴存在的,且每节⻋厢都有⻋⻔。想象⼀下这样的场景,假设每节⻋厢的⻋⻔都是锁上的状 态,需要不同的钥匙才能解锁,每次只能携带⼀把钥匙的情况下如何从⻋头⾛到⻋尾?

最简单的做法:每节⻋厢⾥都放⼀把下⼀节⻋厢的钥匙。

那在在链表⾥,每节“⻋厢”是什么样的呢?

与顺序表不同的是,链表⾥的每节"⻋厢"都是独⽴申请下来的空间,我们称之为“结点/节点”

节点的组成主要有两个部分:

当前节点要保存的数据和保存下⼀个节点的地址(指针变量)。

图中指针变量 plist保存的是第⼀个节点的地址,我们称plist此时“指向”第⼀个节点,如果我们希

望plist“指向”第⼆个节点时,只需要修改plist保存的内容为0x0012FFA0。

 

结合前⾯学到的结构体知识,我们可以给出每个节点对应的结构体代码:

假设当前保存的节点为整形:

代码:

struct SListNode

{

int data; //节点数据

struct SListNode* next; //指针变量⽤保存下⼀个节点的地址

};

当我们想要保存⼀个整型数据时,实际是向操作系统申请了⼀块内存,这个内存不仅要保存整型数

据,也需要保存下⼀个节点的地址(当下⼀个节点为空时保存的地址为空)。

当我们想要从第⼀个节点⾛到最后⼀个节点时,只需要在前⼀个节点拿上下⼀个节点的地址(下⼀个 节点的钥匙)就可以了。

 2. 链表的打印

那给定的链表结构中,如何实现节点从头到尾的打印?

看图:

代码:

//打印

void SLTPrint(SLTNode* phead) {

SLTNode* pcur = phead;

while (pcur)

{

printf("%d->", pcur->data);

pcur = pcur->next;

}

printf("NULL\n");

}

//开辟空间

SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x) {

SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));

if (newnode == NULL) {

perror("malloc fail!");

exit(1);

}

newnode->data = x;

newnode->next = NULL;

return newnode;

}

这样就可以了, 这里补充说明:

1、链式机构在逻辑上是连续的,在物理结构上不⼀定连续

2、节点⼀般是从堆上申请的

3、从堆上申请来的空间,是按照⼀定策略分配出来的,每次申请的空间可能连续,可能不连续

 前面简单学习打印,接下来我们进入单链表的增,删,查。

3,单链表的基础应用

 这里我们介绍一下我的单链表代码:

typedef int SLTDataType;

//链表是由节点组成

typedef struct SListNode

{

SLTDataType data;

struct SListNode* next;

}SLTNode;

创建一个这样的空间链表: 

3.1链表的尾插

代码展示:

void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x) {

assert(pphead);

SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);

//链表为空,新节点作为phead

if (*pphead == NULL) {

*pphead = newnode;

return;

}

//链表不为空,找尾节点

//创建代跑变量

SLTNode* ptail = *pphead;

while (ptail->next)

{

ptail = ptail->next;

}

//ptail就是尾节点

ptail->next = newnode;

}

 图片展示:

值得注意的是开辟的空间next是指向nuLL的 

 

3.2链表的头插

代码展示:

void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x) {

assert(pphead);

SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);

//newnode *pphead

newnode->next = *pphead;

*pphead = newnode;

}

图片展示: 

3.3链表的头删

代码:

void SLTPopFront(SLTNode** pphead) {

assert(pphead);

//链表不能为空

assert(*pphead);

//让第二个节点成为新的头

//把旧的头结点释放掉

SLTNode* next = (*pphead)->next;

free(*pphead);

*pphead = next;

}

思路:

3.4链表的尾删

代码:

void SLTPopBack(SLTNode** pphead) {

assert(pphead);

//链表不能为空

assert(*pphead);

//链表不为空

//链表只有一个节点,有多个节点

if ((*pphead)->next == NULL) {

free(*pphead);

*pphead = NULL;

return;

}

SLTNode* ptail = *pphead;

SLTNode* prev = NULL;

while (ptail->next)//找尾节点

{

prev = ptail;

ptail = ptail->next;

}

prev->next = NULL;

//销毁尾结点

free(ptail);

ptail = NULL;

}

 把尾节点释放掉,置为空

3.5链表的查找

代码:

//查找

SLTNode* SLTFind(SLTNode** pphead, SLTDataType x) {

assert(pphead);

//遍历链表

SLTNode* pcur = *pphead;

while (pcur) //等价于pcur != NULL

{

if (pcur->data == x) {

return pcur;

}

pcur = pcur->next;

}

//没有找到

return NULL;

}

这个也是很简单,遍历链表,有就返回,无返回空。 

3.6链表在指定位置之前插入数据

代码:

//在指定位置之前插入数据

void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) {

assert(pphead);

assert(pos);

//要加上链表不能为空

assert(*pphead);

SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);

//pos刚好是头结点

if (pos == *pphead) {

//头插

SLTPushFront(pphead, x);

return;

}

//pos不是头结点的情况

SLTNode* prev = *pphead;

while (prev->next != pos)

{

prev = prev->next;

}

//prev -> newnode -> pos

prev->next = newnode;

newnode->next = pos;

}

思路:

 

插入代码就在上面啦。 

 

3.7链表在指定位置之后插入数据

代码:

//在指定位置之后插入数据

void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x) {

assert(pos);

SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);

//pos newnode pos->next

newnode->next = pos->next;

pos->next = newnode;

}

但是这里要注意了:

思路:

 

3.8删除pos节点

 代码:

//删除pos节点

void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) {

assert(pphead);

assert(*pphead);

assert(pos);

//pos刚好是头结点,没有前驱节点,执行头删

if (*pphead == pos) {

//头删

SLTPopFront(pphead);

return;

}

SLTNode* prev = *pphead;

while (prev->next != pos)

{

prev = prev->next;

}

//prev pos pos->next

prev->next = pos->next;

free(pos);

pos = NULL;

}

 思路:

3.9删除pos之后的节点

代码:

//删除pos之后的节点

void SLTEraseAfter(SLTNode* pos) {

assert(pos);

//pos->next不能为空

assert(pos->next);

//pos pos->next pos->next->next

SLTNode* del = pos->next;

pos->next = pos->next->next;

free(del);

del = NULL;

}

思路:

 

3.10销毁链表

堆销毁很重要,创建链表也要学会销毁链表

 代码:

//销毁链表

void SListDesTroy(SLTNode** pphead) {

assert(pphead);

assert(*pphead);

SLTNode* pcur = *pphead;

while (pcur)

{

SLTNode* next = pcur->next;

free(pcur);

pcur = next;

}

*pphead = NULL;

}

解释:

创建带跑指针,把下一个节点地址记录下来,释放原来第一个节点空间,再把下一个节点地址给带跑指针。

好啦,我们今天就讲到这里,喜欢就点一个赞吧,感谢观看。

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