用C语言实现单链表的基本操作（附有完整代码）

导语：

无论是顺序存储结构还是链式存储结构，在内存中进行存放元素的时候，不仅需要存放该元素的相关信息，还需要存放该元素和其他元素之间的关系，而我们之前所学的顺序表“与生俱来”的物理结构自然地能够表达出元素和元素之间的关系，不需要额外的信息去表达元素和元素之间的关系，而对于链式存储这种非顺序存储的结构，需要额外附加指针去表示这种关系。

单链表：

每个结点除了存放数据元素外，还要存储指向下一个节点的指针。

单链表的特点：

优点：不要求大片连续空间，改变容量方便

缺点：不可随机存取，要耗费一定空间存放指针

定义：

typedef struct LNode {int data;struct LNode* next;//指针指向下一个节点，指针的类型为节点类型；}*LinkNode;//声明*LinkNode为结构体指针类型

除了上述这种方法外，我们还可以先先声明LinkNode为结构体类型，在使用该类型的时候，将对应的变量定义为指针即可。

单链表分为带头结点和不带头结点，我们一般主要学习带头结点的。

初始化操作：

在所有的操作之前，我们首先需要建立一个空的单链表，那么首先需要做的就是分配头结点。

void InistLinkNode(LinkNode& L) {L = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));//分配头结点L->next = NULL;}

头插法：

“头插法”顾名思义就是将元素插入到头结点之后，插入一次好像和我们通常所讲的插入没什么区别，但多次这样插到头结点之后，也就是“第一个真正的节点”，那么是不是会产生一种现象，它最终的存储数据和我们所插入时的顺序是相反的。

void InsertLinkNode(LinkNode& L) {LNode* s;int x,Length;printf("请输入你要插入的元素个数：");scanf("%d", &Length);printf("请输入你要插入的元素：\n");for (int j = 0; j < Length; j++) {s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));//每插入一个元素之前，都需要给它分配节点空间scanf("%d", &x);s->data = x;s->next = L->next;L->next = s;}} 

通过程序验证以下：

尾插法：

“尾插法”顾名思义就是将元素插入到表尾，也就是我们普通的插入，那么怎么要找到表尾的位置呢？在顺序表中，我们完全可以利用它顺序存储结构的天然特性，通过下标即可以找到，但是单链表是没有办法的，我们只有两种方式，要么循环遍历，要么尝试在表尾的地方做个标记。

那么那种方法是好的呢？

答案是第二种！循环遍历的方式，如果只插入一个元素看似没什么问题，但如果多次的重复遍历循环无疑增加了时间复杂度，这显然不是好的方法。

第二个方法就不存在时间复杂度的问题，只需要在表尾位置做个标记，使它永远指向表尾即可。

void TailInsertLinkNode(LinkNode& L) {LNode* s,*r;int x,Length;r = L;//r为表尾指针printf("请输入你要插入的元素个数：");scanf("%d", &Length);printf("请输入你要插入的元素：\n");for (int j = 0; j < Length; j++) {s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));scanf("%d", &x);s->data = x;r->next = s;r = s;//s为当前的表尾指针，将他的值赋值给r----使r永远指向表尾}printf("\n");r->next = NULL;}

删除第i个元素：

既然要删除某个元素，那么首先我们需要保证这个元素是非NULL，其次，我们还需要保证它前面的那个节点也是非NULL，为什么呢？因为如果将该元素从链表中删除后，只有前面节点非NULL的情况下，才可以实现后续元素和前面子表的连接。

void DeleteLinkNode(LinkNode& L) {int x, j = 0,e;printf("请输入你要删除的元素位序：\n");scanf("%d", &x);LNode*p = L;while (p != NULL && j < x - 1) {//寻找要删除元素前的元素p = p->next;j++;}if (p == NULL){printf("不存在我们要删除的元素！");}if (p->next == NULL)//判断该要删除的节点是否为NULL{printf("不存在我们要删除的元素！");}LNode* q = p->next;//q为我们要删除的节点e = q->data;p->next = q->next;free(q);//需要及时的将删除了的元素空间进行释放}

其他的基本操作都是很常规化的，这里就不单独的进行解释了，需要注意的点，我会在文章结尾部分的完整代码的注释中展出。

在第i个位置插入：

void IncreaseLinkNode(LinkNode& L) {printf("请输入你要插入的元素和位序：（元素和位序之间用逗号隔开）\n");int x, j = 0, e;scanf("%d,%d",&e, &x);LNode* s = L, * r= (LNode*)malloc(sizeof(LNode));while (j < x-1  && s != NULL) {j++;s = s->next;}r->data = e;r->next = s->next;s->next = r;}

如下所示的代码顺序不能发生改变，否则会出现无法和后面的节点；

r->next = s->next;s->next = r;

完整代码如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include#includetypedef struct LNode {int data;struct LNode* next;}*LinkNode;//初始化void InistLinkNode(LinkNode& L) {L = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));//分配头结点L->next = NULL;}//头插法void InsertLinkNode(LinkNode& L) {LNode* s;int x,Length;printf("请输入你要插入的元素个数：");scanf("%d", &Length);printf("请输入你要插入的元素：\n");for (int j = 0; j < Length; j++) {s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));scanf("%d", &x);s->data = x;s->next = L->next;L->next = s;}} //尾插法void TailInsertLinkNode(LinkNode& L) {LNode* s,*r;int x,Length;r = L;printf("请输入你要插入的元素个数：");scanf("%d", &Length);printf("请输入你要插入的元素：\n");for (int j = 0; j < Length; j++) {s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));scanf("%d", &x);s->data = x;r->next = s;r = s;}printf("\n");r->next = NULL;}//输出单链表void PrintLinkNode(LinkNode& L){LNode* s=L->next;printf("单链表元素如下：\n");while (s != NULL) {printf("%d", s->data);s =s->next;}printf("\n");}//求线性表长度void lengthLinkNode(LinkNode& L){LNode* s = L->next;int n=0;while (s != NULL) {n++;s = s->next;}printf("单链表长度为：%d",n);printf("\n");}//取第i个元素void GetElemLinkNode(LinkNode& L) {printf("请输入你要查找的元素位序：\n");int i, j = 0;LNode* s=L;scanf("%d", &i);while (j < i && s != NULL) {j++;s = s->next;}if (s == NULL) {printf("不存在我们要查找的元素！");}else {printf("元素位序为%d的元素是%d",i, s->data);}printf("\n");}//删除第i个元素void DeleteLinkNode(LinkNode& L) {int x, j = 0,e;printf("请输入你要删除的元素位序：\n");scanf("%d", &x);LNode*p = L;while (p != NULL && j < x - 1) {p = p->next;j++;}if (p == NULL){printf("不存在我们要删除的元素！");}if (p->next == NULL){printf("不存在我们要删除的元素！");}LNode* q = p->next;e = q->data;p->next = q->next;free(q);}//在第i个位置插入void IncreaseLinkNode(LinkNode& L) {printf("请输入你要插入的元素和位序：（元素和位序之间用逗号隔开）\n");int x, j = 0, e;scanf("%d,%d",&e, &x);LNode* s = L, * r= (LNode*)malloc(sizeof(LNode));while (j < x-1  && s != NULL) {j++;s = s->next;}r->data = e;r->next = s->next;s->next = r;}//查找位序void SearchLinkNode(LinkNode &L) {int x,j=1;LNode* p=L->next;printf("请输入你要查找的元素:\n");scanf("%d", &x);while (p != NULL && p->data != x) {p = p->next;j++;}if (p == NULL) {printf("您要查找的元素不存在！");}else {printf("你要查找的元素%d的位序为%d", x, j);}}int main() {LinkNode L;InistLinkNode(L);/*InsertLinkNode(L);*/TailInsertLinkNode(L);PrintLinkNode(L);lengthLinkNode(L);GetElemLinkNode(L);IncreaseLinkNode(L);PrintLinkNode(L);DeleteLinkNode(L);PrintLinkNode( L);SearchLinkNode(L);}

输出：