目录

一，了解链表

二，基本操作的实现

1. 在代码开头的预处理和声明

2. 对链表进行初始化

一个错误案例的分析：

3. 对链表进行“增”操作

（1） “头插法”在链表头结点之后插入结点

（2） “尾插法”在链表的最后一个结点后插入结点

（3） 在指定位置插入结点

3，对链表进行“删”操作

（1） 从链表中删除第 i 个元素

（2） 销毁单链表

4. 对链表进行“查”操作

（1） 打印链表中的元素

（2） 获取链表中元素的个数

（3） 在单链表中查找元素e的位置

（4） 在单链表中获取 i 位置的元素

5. 对链表进行“改”操作

三，整体的实现和效果

一，了解链表

链式存储结构——借助指示元素存储地址的指针表示数据

元素间的逻辑关系:（逻辑相邻，物理不一定相邻）

链表是由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，每个结点包括两个部分：数据域(存储本结点的数据元素)和指针域(存储下一个结点的地址)。

由于链表在运行时可以动态生成结点，所以链表相比于数组，具有动态分配内存、方便插入和删除、节省空间等优点。

链表按照节点的连接方式可以分为单链表、双向链表和循环链表三种类型。这里我们只讨论单链表。

一些概念的了解

  • 头结点（在链表的首元结点之前附设的一个结点）是用来辅助链表操作的，它本身并不算作链表的节点，因此在统计链表长度时需要将头结点去掉。头结点的数据域通常不赋值
  • 头指针:指向第一个结点(链表有头结点的时候就是头结点)
  • 空链表：链表中无元素（有头结点）
  • 下图是一个带有头结点的单链表

二，基本操作的实现

对数据的进行的操作基本就是“增删查改”。

1. 在代码开头的预处理和声明

#include#includetypedef struct node{int data;//数据域struct node* next;//指针域}LinkNode;

如果你使用的是Visual Studio进行编写的代码,请在第一行添加:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

2. 对链表进行初始化

LinkNode* InitList(){//创建一个结构体指针并进行分配空间LinkNode* temp = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));//将结构体指针的指针域赋值为NULLtemp->next = NULL;//返回初始化完成的结构体指针return temp;}
  • malloc向内存申请一块连续可用的空间,开辟成功会返回指向这块空间的指针(类型为void*), 开辟失败返回NULL, 所以得判断是否开辟成功并对指向空间的指针的类型的强制转换。

在main函数中创建指向结构体L的指针来接收已经初始化完成的链表(只有头结点)。

//创建一个指向结构体的指针来记录头结点LinkNode* L = InitList();

一个错误案例的分析：

对下面错误的代码进行分析:

void InitList(LinkNode* pL){pL = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));pL->next = NULL;}int main(){LinkNode L;//创建一个结构体变量InitList(&L);//初始化链表//...return 0;}

在main函数中创建了一个L结构体变量(L已经有了自己的地址)，将L的地址传递给InitList()函数，InitList()函数内接收一个指向结构体变量L的指针pL。

  • 使用malloc开辟空间会返回一块空间的地址，而函数中 pL 是一个记录着 结构体变量L 地址的指针。如果把 开辟的空间地址 给到 pL ，则 pL 就指向了为malloc开辟的大小为sizeof(LinkNode)的空间的地址，此时pL不再记录的是结构体变量L的地址，后面的 pL->next = NULL;也只修改pL这个指针指向的空间的变量。当执行走出函数体后，pL这个指针就会被销毁，在main函数中，L还是未初始化。
  • 上面例子的正确修改: 把InitList函数中的 malloc开辟空间赋值给pL 的代码去掉。

LinkNode* L指向链表的某一个结点。（只能修改所指向结点中的内容）

LinkNode** L 指向记录链表地址的指针，可以修改链表。（可以改变一级指针的地址）

一级指针记录变量的地址，二级指针记录一级指针的地址。

一级指针只能修改所记录变量的内容，二级指针可以修改一级指针的内容（即一级指针的地址）。

3. 对链表进行“增”操作

（1） “头插法”在链表头结点之后插入结点

1. 从一个空表开始，重复读入数据:
2.生成新结点，将读入数据存放到新结点的数据域中3. 从最后一个结点开始，依次将各结点插入到链表的前端

void CreateLink_H(){//创建一个带头结点的单链表LinkNode* L = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));L->next = NULL;int n = 3, e = 0;//n为创建的新结点个数,e为结点的数据for (int i; i data = e;//将新结点插入表头P->next = L->next;L->next = P;}}

（2） “尾插法”在链表的最后一个结点后插入结点

1．从一个空表L开始，将新结点逐个插入到链表的尾部，尾指针r指向链表的尾结点。
2．初始时，r同L均指向头结点。每读入一个数据元素则申请一个新结点，将新结点插入到尾结点后，r指向新结点。

void CreateLink_R(LinkNode* L){//创建一个带头结点的单链表LinkNode* L = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));L->next = NULL;//创建一个尾指针指向头结点(空链表中的头就是尾)LinkNode* r = L;int n = 3, e = 0;//n为创建的新结点个数,e为结点的数据for (int i; i data = e;//将新结点插入表尾P->next = NULL;r->next = P;//r指向新的尾结点r = P;}}

（3） 在指定位置插入结点

  • 在 i 位置插入新元素, 需要找到第 i-1个结点, 将第 i-1 个结点的指针域赋值给新结点P的指针域,然后将第 i-1 个结点的next赋值为新结点P的地址。
    int LinkInsert(LinkNode* L, int i, int e){//L为记录头结点的指针, i为插入位置, e为插入元素LinkNode* temp = L;int count = 0;//默认长度为0while (temp->next && count next;count++;}if (count >>访问越界,请重试!\n");return 0;}//在链表的第i个位置插入新结点PLinkNode* P = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));P->data = e;P->next = temp->next;//将temp下一个结点给P的地址域temp->next = P;//将P的地址赋值给temp的地址域return 1;//成功插入则返回1}

分析:

int count = 0;while (temp->next && count next;count++;}
  • temp->next判断当前结点的下一个结点是否存在，如果不存在说明已经到达链表末尾。
  • count < i - 1判断遍历过的结点个数是否小于i - 1，即判断是否找到了第i - 1个结点。
  • 2个条件一起使用可以确保 temp 指针移动到第 i-1个结点的位置(i-1不大于表长时)，并避免访问空指针导致的错误。

if (count >>访问越界,请重试!\n");return 0;}

在上面循环的while中已经根据 i 对count的值进行计数,count最大时等于链表长度,
当 i-1 大于链表长度时,则无法访问到 i 结点(没有 i 这个结点). 则进行提示并返回。

·要注意的是:①结点的指针域记录着②结点的地址,所以不可以先把新结点的地址赋值给①结点(temp->next = P;)。

而是先把②结点的地址赋给P的指针域，再把P的地址赋值给①结点的指针域,才能正确链接.

(P->next = temp->next;temp->next = P;)

3，对链表进行“删”操作

（1） 从链表中删除第 i 个元素

  • 对第 i 个结点进行删除, 需要找到第 i -1 个结点, 将其指针域更改为第 i+1 个结点的地址, 然后再对第 i 个结点进行删除。
    int LinkDelect(LinkNode* L, int i) {LinkNode* temp = L;int count = 0;while (temp->next && count next;count++;}if (!(temp->next) || count >>删除位置不合理,请重试!\n");return 0;}LinkNode* P = temp->next;//临时存储要删除结点的地址,用于后续释放temp->next = P->next;free(P);//释放被删除的地址}

分析:

  • 其中 while 遍历部分, 和 if 判断部分和上面插入的功能是一样的。

LinkNode* P = temp->next;temp->next = P->next;
  • 这一部分代码就是将要删除结点( i )的后继结点的地址赋值给 i 的前驱结点的地址域, 当i 结点删除后,也可以通过 i 的前驱结点内的地址域去访问到 i 的后继结点。
  • 在删除某个结点以后,需要将其原先的地址进行释放(防止内存泄漏), 上述代码使用指针P记录了要删除结点( i )的地址, 防止删除结点后地址丢失。
    free(P);//释放被删除的地址

（2） 销毁单链表

void LinkDestroy(LinkNode* L){LinkNode* P;while (L)//当L为NULL时停止{P = L;L = L->next;free(P);}}
  • 创建一个指针P来指向L当前的结点
  • 然后L->next指向下一个结点
  • 删除P所指向的地址
  • 然后再循环执行上述过程,直到L指向NULL(空结点)

4. 对链表进行“查”操作

（1） 打印链表中的元素

开头先创建一个结构体指针指向头结点，通过循环遍历来获取每一个结点的数据并打印。

void LinkPrint(LinkNode* L){LinkNode* P = L->next;printf(">链表中的元素为:");while (P){printf(" %d", P->data);P = P->next;}printf("\n");}

（2） 获取链表中元素的个数

使用计数器思想即可解决！最后记得返回计数器len（返回类型为int）。

int LinkLenght(LinkNode* L){LinkNode* temp = L;int len = 0;//默认长度为0while (temp->next){temp = temp->next;len++;//遍历得到链表长度}return len;}

（3） 在单链表中查找元素e的位置

整体思路和上面一样。

当指针P遍历找到数据e时，则会退出循环；反之，指针P找不到元素e则会循环到P=NULL。退出循环后进行判断，P为非空指针则表示找到数据e，返回其位置，P为空指针则返回0。

int LocationElem(LinkNode* L, int e){LinkNode* P = L;int index = 0;while (P && P->data != e){P = P->next;index++;}if (P)return index;//返回数据e的位置elsereturn 0; //找不到则返回0}

（4） 在单链表中获取 i 位置的元素

整体思路和上面一样。

需要注意的是：输入的 i 小于1（不合理的值）和P为NULL时返回-1

int GetElem(LinkNode* L, int i){LinkNode* P = L->next;//从第一个结点开始int count = 1;while (P && count next;count++;}if (!P || count > i){//没找到,或者i的值不合理(小于1)则返回-1return -1;}//找到则返回对应的元素值return P->data;}

5. 对链表进行“改”操作

(1),修改第i个结点的数据

理解上面的代码后，这个基本差不多,就不写了 :3

三，整体的实现和效果

下面代码中没有：1，头插法创建链表；2，尾插法创建链表；3，“查找元素e的位置”

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include#includetypedef struct node{int data;//数据域struct node* next;//指针域}LinkNode;LinkNode* InitList(){//初始化一个带头结点的链表LinkNode* temp = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));temp->next = NULL;return temp;}int LinkEmpty(LinkNode* L){if (L){return 1;}return 0;}int LinkInsert(LinkNode* L, int i, int e){//L为记录头结点的指针, i为插入位置, e为插入元素LinkNode* temp = L;int count = 0;//默认长度为0while (temp->next && count next;count++;}//上面循环中已经根据i对count的值进行计数,count最大时等于链表长度,//当i-1大于链表长度时,则无法访问i结点(没有i这个结点)if (!(temp) || count >>访问越界,请重试!\n");return 0;}//在链表的第i个位置插入新结点PLinkNode* P = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));P->data = e;P->next = temp->next;//将temp下一个结点给P的地址域temp->next = P;//将P的地址赋值给temp的地址域return 1;//成功插入则返回1}void LinkPrint(LinkNode* L){LinkNode* P = L->next;printf(">链表中的元素为:");while (P){printf(" %d", P->data);P = P->next;}printf("\n");}int LinkLenght(LinkNode* L){LinkNode* temp = L;int len = 0;//默认长度为0while (temp->next){temp = temp->next;len++;//遍历得到链表长度}return len;}int LinkDelect(LinkNode* L, int i) {LinkNode* temp = L;int count = 0;while (temp->next && count next;count++;}if (!(temp->next) || count 删除位置不合理,请重试!\n");return 0;}LinkNode* P = temp->next;//临时存储要删除结点的地址,用于后续释放temp->next = P->next;free(P);//释放被删除的地址}void LinkDestroy(LinkNode* L){LinkNode* P;while (L)//当L为NULL时停止{P = L;L = L->next;free(P);}}int main(){//创建一个结构体变量指针LinkNode* L = InitList();printf("^链表初始化成功.\n");printf("\n");//判断链表是否为空int flag = LinkEmpty(L);flag " />>>链表不为空\n") : printf(">>>链表为空\n");printf("\n");//插入新元素 + 打印链表中的元素LinkInsert(L, 1, 11);//L,i,eLinkPrint(L);LinkInsert(L, 2, 12);LinkPrint(L);LinkInsert(L, 3, 13);LinkPrint(L);LinkInsert(L, 4, 14);LinkPrint(L);LinkInsert(L, 3, 3);LinkPrint(L);LinkInsert(L, 6, 5);LinkPrint(L);LinkInsert(L, 9, 5);//越界访问LinkPrint(L);printf("\n");//求链表中元素个数int len = LinkLenght(L);printf(">>>链表的元素个数为: %d\n", len);printf("\n");//从链表中删除第i个元素 并打印LinkDelect(L, 2);LinkPrint(L);LinkDelect(L, 5);LinkPrint(L);printf("\n");//销毁单链表LinkDestroy(L);return 0;}
上方代码实现效果

如果文章有错误的地方，请帮忙指出进行改正，谢谢！

栈：链栈和顺序栈的实现https://blog.csdn.net/Mzyh_c/article/details/135180651?spm=1001.2014.3001.5501