单链表（数据结构）(C语言)

这里特指无哨兵位单向非循环链表

目录

背景

概念

单链表的实现

前景提示

单链表的结构体定义

单链表的打印

关于为什么不断言phead

关于单链表的逻辑结构和物理结构

单链表的尾插

关于为什么要用到二级指针

关于尾插的本质

关于找尾整个过程的解释

关于为什么打印单链表就不需要传二级指针

单链表的动态申请结点

单链表的头插

单链表的尾删

单链表的头删

链表的查找

单链表在pos位置之前插入x(也可以理解为在pos位置插入)

单链表删除pos位置之前的值(也可以理解为删除pos位置的值)

单链表在pos位置之后插入x 

单链表删除pos位置之后的值

关于不传头指针如何在pos前插入/删除（巧思）

单链表的销毁

总代码（想直接看结果的可以看这里）

---

背景

上一篇文章我们学习了顺序表。

但顺序表要求的是连续的物理空间，这就导致了其有以下几个缺点：

1. 中间/头部的插入删除，时间复杂度为O(N)。

2. 增容需要申请新空间，拷贝数据，释放旧空间。会有不小的消耗。

3. 增容一般是呈2倍的增长，势必会有一定的空间浪费。例如当前容量为100，满了以后增容到200，我们再继续插入了5个数据，后面没有数据插入了，那么就浪费了95个数据空间。

为了更好地解决以上问题，我们就引申出了链表。

---

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 。链表中一个数据存一个内存块。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的 数据域，另一个是存储下一个结点地址的 指针域。

单链表是一种链式存取的数据结构，用一组 地址任意的存储单元（这组存储单元既可以是连续的，也可以是不连续的）存放线性表中的数据元素。链表中的数据是以 结点( 每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。)来表示的，每个结点的构成: 元素+指针，元素就是存储数据的 存储单元，指针就是连接每个结点的 地址数据。

单链表中每个结点的存储地址是存放在其前趋结点 next 域中，而开始结点无前趋，故设头指针head指向开始结点。链表由头指针 唯一确定，单链表可以用头指针的名字来命名，终端结点无后继，故终端结点的指针域为空，即NULL。

---

单链表的实现

前景提示

SList.h  用于  引用的头文件、单链表的定义、函数的声明。

SList.c  用于  函数的定义。

Test.c    用于  链表功能的测试。

单链表的结构体定义

在SList.h下

#pragma once//使同一个文件不会被包含(include)多次,不必担心宏名冲突

//先将可能使用到的头文件写上
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

typedef int SLTDataType;//假设结点的数据域类型为 int

//单链表的结构体定义
typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;//结点的数据域，用来存储数据元素
	struct SListNode* next;//结点的指针域，用来存储下一个结点地址的指针域
    //next的意思就是下一个结点的指针，上一个结点存的是下一个结点的地址
    //每个结点都是结构体指针类型
	//有些人会把上一行代码写成SListNode* next;这是不对的，因为C语言中 
    //struct SListNode 整体才是一个类型(但C++可以)
	//或者写成SLTNode* next;这也是错的，因为编译器的查找规则是从上忘下找
}SLTNode;

单链表的打印

要理解单链表，首先我们先写一个单链表的打印。

在SList.h下

//链表的打印——助于理解链表
void SLTPrint(SLTNode* phead);

在SList.c下

#include "SList.h"//别忘了

//链表的打印
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	//assert(phead);这里并不需要断言phead不为空
	//为什么这里不需要断言phead？
	//空链表可以打印，即phead==NULL可以打印，直接断言就不合适了
	//那空顺序表也可以打印，那它为什么就要断言呢？
	//因为phead是指向第一个存有数据的结点的
	//而顺序表的ps是指向一个结构体
	SLTNode* cur = phead;//将phead赋值给cur，所以cur也指向第一个结点
	while (cur != NULL)//或while(cur)
	{
		printf("%d->", cur->data);//打印的时候加了个箭头更方便理解
		cur = cur->next;//next是下一个结点的地址
		//++cur/cur++;这种是不行的，指针加加，加到的是连续的下一个位置
		//链表的每一个结点都是单独malloc出来的，我们不能保证结点之间的地址是连续的
	}
	printf("NULL\n");
}

关于为什么不断言phead

关于单链表的逻辑结构和物理结构

                     

                     

                   

                     

在打印之前，我们得先有数据

单链表的尾插

在SList.h下

// 单链表尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//用二级指针，解释看下文,x为要插入的数据

关于为什么要用到二级指针

在SList.c下

// 单链表尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);//pphead是plist的地址，不能为空
    //注意区分几个断言的判断，plist有可能是空，pphead一定不能为空

	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));//先创建个结点
	if (newnode == NULL)//如果malloc失败
	{
		perror("malloc fail");
		return;
	}
	//如果malloc成功
	newnode->data = x;//插入的数据
	newnode->next = NULL;//初始化为空
	//找尾(尾插之前先找到尾)
	if (*pphead == NULL)//若链表为空
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else//若链表不为空
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)//对于不为空的链表：尾插的本质
                                  //是原尾结点要存新尾结点的地址
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
		/*有些同学会写成:
		while (tail != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail = newnode;*/
	}
}

关于尾插的本质

 

 而

关于找尾整个过程的解释

↓

 

 ↓

在Test.c下

#include "SList.h"//别忘了

//用于函数功能的测试
void TestSList1()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);

	SLTPrint(plist);
}

int main()
{
	TestSList1();
	return 0;
}

关于为什么打印单链表就不需要传二级指针

因为打印单链表没有改变指针。如果要改变传过去的指针(实参)，那就要传实参的地址，不改变就不传。

单链表的动态申请结点

要写头插时，我们发现不管是尾插和头插都要动态申请一个结点，所以我们可以先写一个函数来复用。

在SList.c下

// 动态申请一个结点
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x)
{
	//同样不需要断言
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));//先创建个结点
	if (newnode == NULL)//如果malloc失败
	{
		perror("malloc fail");
		return NULL;
	}
	//如果malloc成功
	newnode->data = x;//插入的数据
	newnode->next = NULL;//初始化为空

	return newnode;//返回newnode
}

// 单链表尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
    assert(pphead);//pphead是plist的地址，不能为空

	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	//找尾(尾插之前先找到尾)
	if (*pphead == NULL)//若链表为空
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else//若链表不为空
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)
        //对于不为空的链表：尾插的本质是原尾结点要存新尾结点的地址
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
		/*有些同学会写成:
		while (tail != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail = newnode;*/
	}
}

单链表的头插

 在SList.h下

// 单链表的头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);

在SList.c下

// 单链表的头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	//发现plist不管是否为空,头插的方法都一样
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

在Test.c下

void TestSList1()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);

	SLTPrint(plist);
}

void TestSList2()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushFront(&plist, 1);
	SLTPushFront(&plist, 2);
	SLTPushFront(&plist, 3);
	SLTPushFront(&plist, 4);

	SLTPrint(plist);
}


int main()
{
	TestSList1();
	TestSList2();
	return 0;
}

单链表的尾删

尾删是否需要二级指针？要！

在SList.h下

// 单链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);

在Test.c下

void TestSList2()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushFront(&plist, 1);
	SLTPushFront(&plist, 2);
	SLTPushFront(&plist, 3);
	SLTPushFront(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopBack(&plist);
	SLTPrint(plist);
}


int main()
{
	TestSList2();
	return 0;
}

在SList.c下

有些人一开始会这样写：

// 单链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
    assert(pphead);//pphead是plist的地址，不能为空

	SLTNode* tail = *pphead;
	while (tail->next != NULL)
	{
		tail = tail->next;
	}
	
	free(tail);
	tail = NULL;
}

结果是：

出现随机值——>很有可能是因为野指针。

 →

 为什么呢？

这里给更改后的SList.c的两种方法

法一：

// 单链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);//pphead是plist的地址，不能为空

    //法一：
	SLTNode* prev=NULL;
	SLTNode* tail = *pphead;
	while (tail->next != NULL)
	{ 
		prev = tail;
		tail = tail->next;
	}
	
	free(tail);
	tail = NULL;
	
	prev->next = NULL;
}

法二：

// 单链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);//pphead是plist的地址，不能为空

	//法二：
	SLTNode* tail = *pphead;
	while (tail->next->next != NULL)
	{
		tail = tail->next;
	}

	free(tail->next);
	tail->next = NULL;
}

 但是我们再多测试几组

在Test.c下

void TestSList2()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushFront(&plist, 1);
	SLTPushFront(&plist, 2);
	SLTPushFront(&plist, 3);
	SLTPushFront(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

    //尾删四个数据
	SLTPopBack(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTPopBack(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTPopBack(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTPopBack(&plist);
	SLTPrint(plist);
}


int main()
{
	TestSList2();
	return 0;
}

结果：

两方法最后都还剩一个！

原因是未考虑到只有一个结点或没有结点的情况。

这里是再次更改后的SList.c

// 单链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);//pphead是plist的地址，不能为空

	//检查有无结点
	assert(*pphead != NULL);
	//1.只有一个结点
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		//2.有多个结点
		/*//法一：
		SLTNode* prev=NULL;
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)
		{
			prev = tail;
			tail = tail->next;
		}

		free(tail);
		tail = NULL;

		prev->next = NULL;*/
		//法二：
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}

		free(tail->next);
		tail->next = NULL;
	}
}

只有一个结点

没有结点 

单链表的头删

在SList.h下

// 单链表头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);

在SList.c下

// 单链表头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	//检查有无结点
	assert(*pphead != NULL);

	SLTNode* first = *pphead;
	*pphead = first->next;
	free(first);
	first = NULL;
}

在Test.c下

TestSList3()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushFront(&plist, 1);
	SLTPushFront(&plist, 2);
	SLTPushFront(&plist, 3);
	SLTPushFront(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopFront(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTPopFront(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTPopFront(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTPopFront(&plist);
	SLTPrint(plist);
}

int main()
{
	TestSList3();
	return 0;
}

链表的查找

在SList.h下

// 单链表查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);

在SList.c下

// 单链表查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* cur = phead;//用cur去遍历,不用phead
	while (cur)//找x
	{
		if (cur->data == x)//如果找到了
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;//如果找不到
}

在Test.c下

void TestSList4()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	//将寻找和修改结合
	//eg:值为2的结点*2
	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	ret->data *= 2;
	SLTPrint(plist);
}


int main()
{
	TestSList4();
	return 0;
}

单链表在pos位置之前插入x(也可以理解为在pos位置插入)

在SList.h下

//单链表在pos位置之前插入x(效率较低)(得传头指针)(也可以理解为在pos位置插入)
void SLTInsertBefore(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);

在SList.c下

//单链表在pos位置之前插入x(也可以理解为在pos位置插入)
void SLTInsertBefore(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);//pphead是plist的地址，不能为空

	assert(pos);//默认pos一定会找到
	if (pos == *pphead)//如果pos在第一个位置——那就是头插
	{
		SLTPushFront(pphead, x);
	}
	else//如果pos不是第一个位置
	{
		//找到pos的前一个位置
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
		prev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}

在Test.c下

TestSList5()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	//寻找值为2的结点
	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTInsertBefore(&plist, ret, 20);//在该结点前插入值为20的结点
	SLTPrint(plist);

}

int main()
{
	TestSList5();
	return 0;
}

单链表删除pos位置之前的值(也可以理解为删除pos位置的值)

在SList.h下

// 单链表删除pos位置之前的值(效率较低)(得传头指针)(也可以理解为删除pos位置的值)
void SLTEraseBefore(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);

在SList.c下

// 单链表删除pos位置之前的值(也可以理解为删除pos位置的值)
void SLTEraseBefore(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	assert(pphead);
	assert(pos);

	if (*pphead == pos)//如果pos在第一个位置
	{
		SLTPopFront(pphead);//头删
	}
	else//如果不在第一个位置
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		//pos = NULL;形参的改变不影响实参,加不加这句话都可以
	}
}

在Test.c下

TestSList6()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	//寻找值为2的结点
	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTEraseBefore(&plist, ret);
	ret = NULL;//一般在这里置空
	SLTPrint(plist);
}

int main()
{
	TestSList6();
	return 0;
}

单链表在pos位置之后插入x 

在SList.h下

// 单链表在pos位置之后插入x,单链表比较适合这种
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);

在SList.c下

有些人会这样写：

//单链表在pos位置之后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	pos->next = newnode;
	newnode->next=pos->next;
}

后果：

 所以橙色和紫色的两步应该互换位置

更改后的SList.c

//单链表在pos位置之后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

在Test.c下

TestSList7()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTInsertAfter(ret, 20);
	SLTPrint(plist);
}

int main()
{
	TestSList7();
	return 0;
}

单链表删除pos位置之后的值

在SList.h下

// 单链表删除pos位置之后的值,单链表比较适合这种
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);

在SList.c下

// 单链表删除pos位置之后的值
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	assert(pos);
	assert(pos->next);

	SLTNode* del = pos->next;//保存要删除的结点
	pos->next = pos->next->next;//或者写成pos->next=del->next;
	free(del);
	del = NULL;
}

在Test.c下

TestSList8()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTEraseAfter(ret);
	SLTPrint(plist);
}

int main()
{
	TestSList8();
	return 0;
}

关于不传头指针如何在pos前插入/删除（巧思）

插入：先利用单链表在pos位置之后插入x的函数,再交换pos和pos->next的值。

在SList.h下

// 不传头指针,在pos前插入x(也可以理解为在pos位置插入)
void SLTInsertBefore1(SLTNode* pos, SLTDataType x);

在SList.c下

// 不传头指针,在pos前插入x(也可以理解为在pos位置插入)
void SLTInsertBefore1(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);

	//调用单链表在pos位置之后插入x的函数
	SLTInsertAfter(pos, x);
	
	//交换pos和pos->next的值
	SLTDataType temp;
	temp = pos->data;
	pos->data = pos->next->data;
	pos->next->data = temp;
}

在Test.c下

TestSList9()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTInsertBefore1(ret,20);
	SLTPrint(plist);
}

int main()
{
	TestSList9();
	return 0;
}

删除：先将pos->next的值赋给pos,再利用单链表删除pos位置之后的值的函数。(但此方法不能尾删)

在SList.h下

// 不传头指针,删除pos位置之前的值(也可以理解为删除pos位置的值)
void SLTEraseBefore1(SLTNode* pos);

在SList.c下

// 不传头指针,删除pos位置之前的值(也可以理解为删除pos位置的值)
void SLTEraseBefore1(SLTNode* pos)
{
	assert(pos);
	assert(pos->next);//不能尾删
	
	SLTNode* del = pos->next;
	pos->data = pos->next->data;
	pos->next = pos->next->next;
	free(del);
	del = NULL;
}

在Test.c下

TestSList10()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTEraseBefore1(ret);
	SLTPrint(plist);
}

int main()
{
	TestSList10();
	return 0;
}

单链表的销毁

方法一(不传二级指针):

在SList.h下

// 单链表的销毁,不传二级
void SLTDestroy(SLTNode* phead);

在SList.c下

// 单链表的销毁
void SLTDestroy(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* cur = phead;
	/*//有些人一开始会这样写
	while (cur)
	{
		//free不是销毁这个指针指向的内存,而是将指针指向的内存还给操作系统
		free(cur);//cur依旧指向free之前的地址
		cur = cur->next;
	}*/

	while (cur)
	{
		SLTNode* tmp = cur->next;
		free(cur);
		cur = tmp;
	}
}

在Test.c下

TestSList11()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTDestroy(plist);
	plist = NULL;
}


int main()
{
	TestSList11();
	return 0;
}

方法二(传二级指针):

在SList.h下

// 单链表的销毁,传二级
void SLTDestroy1(SLTNode** pphead);

在SList.c下

// 单链表的销毁,传二级
void SLTDestroy1(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* cur = *pphead;
	while (cur)
	{
		SLTNode* tmp = cur->next;
		free(cur);
		cur = tmp;
	}
	*pphead = NULL;
}

在Test.c下

TestSList12()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTDestroy1(&plist);
	SLTPrint(plist);
}

int main()
{
	TestSList12();
	return 0;
}

---

总代码（想直接看结果的可以看这里）

在SList.h下

#pragma once//使同一个文件不会被包含(include)多次,不必担心宏名冲突

//先将可能使用到的头文件写上
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>

typedef int SLTDataType;//假设结点的数据域类型为 int

// 单链表的结构体定义
//		↓结点  单链表 Singly Linked List
typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;//结点的数据域,用来存储数据元素
	struct SListNode* next;//结点的指针域，用来存储下一个结点地址的指针域
	//next的意思就是下一个结点的指针，上一个结点存的是下一个结点的地址
	//每个结点都是结构体指针类型
	//有些人会把上一行代码写成SListNode* next;
    //这是不对的，因为C语言中 struct SListNode 整体才是一个类型(但C++可以)
	//或者写成SLTNode* next;这也是不对的,因为编译器的查找规则是从上忘下找
}SLTNode;


// 链表的打印——助于理解链表
void SLTPrint(SLTNode* phead);

// 单链表尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);//用二级指针,x为要插入的数据

// 单链表的头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);

// 单链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);

// 单链表头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);

// 单链表查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);

// 单链表在pos位置之前插入x(效率较低)(得传头指针)(也可以理解为在pos位置插入)
void SLTInsertBefore(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);

// 单链表删除pos位置之前的值(效率较低)(得传头指针)(也可以理解为删除pos位置的值)
void SLTEraseBefore(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);

// 单链表在pos位置之后插入x,单链表比较适合这种
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);

// 单链表删除pos位置之后的值,单链表比较适合这种
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);

// 不传头指针,在pos前插入x(也可以理解为在pos位置插入)
void SLTInsertBefore1(SLTNode* pos, SLTDataType x);

// 不传头指针,删除pos位置之前的值(也可以理解为删除pos位置的值)
void SLTEraseBefore1(SLTNode* pos);

// 单链表的销毁,不传二级
void SLTDestroy(SLTNode* phead);

// 单链表的销毁,传二级
void SLTDestroy1(SLTNode** pphead);

在SList.c下

#include"SList.h"//别忘了

//链表的打印
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	//assert(phead);这里并不需要断言phead不为空
	//为什么这里不需要断言？
	//空链表可以打印，即phead==NULL可以打印，直接断言就不合适了
	//那空顺序表也可以打印，那它为什么就要断言呢？
	//因为phead是指向第一个存有数据的结点的
	//而顺序表的ps是指向一个结构体
	SLTNode* cur = phead;//将phead赋值给cur，所以cur也指向第一个结点
	while (cur != NULL)//或while(cur)
	{
		printf("%d->", cur->data);//打印的时候加了个箭头更方便理解
		cur = cur->next;//next是下一个结点的地址
		//++cur/cur++;这种是不行的，指针加加，加到的是连续的下一个位置
		//链表的每一个结点都是单独malloc出来的，我们不能保证结点之间的地址是连续的
	}
	printf("NULL\n");
}

// 动态申请一个结点
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x)
{
	//同样不需要断言
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));//先创建个结点
	if (newnode == NULL)//如果malloc失败
	{
		perror("malloc fail");
		return NULL;
	}
	//如果malloc成功
	newnode->data = x;//插入的数据
	newnode->next = NULL;//初始化为空

	return newnode;//返回newnode
}

// 单链表尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);//pphead是plist的地址，不能为空
	//注意区分几个断言的判断，plist有可能是空，pphead一定不能为空

	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	//找尾(尾插之前先找到尾)
	if (*pphead == NULL)//若链表为空
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else//若链表不为空
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)
        //对于不为空的链表：尾插的本质是原尾结点要存新尾结点的地址
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
		/*有些同学会写成:
		while (tail != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail = newnode;*/
	}
}


// 单链表的头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);//pphead是plist的地址，不能为空

	//发现plist不管是否为空,头插的方法都一样
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

// 单链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);//pphead是plist的地址，不能为空

	//检查有无结点
	assert(*pphead != NULL);//或者写成assert(*pphead);
	//1.只有一个结点
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		//2.有多个结点
		/*//法一：
		SLTNode* prev=NULL;
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)
		{
			prev = tail;
			tail = tail->next;
		}

		free(tail);
		tail = NULL;

		prev->next = NULL;*/
		//法二：
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}

		free(tail->next);
		tail->next = NULL;
	}
}

// 单链表头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);//pphead是plist的地址，不能为空

	//检查有无结点
	assert(*pphead != NULL);

	SLTNode* first = *pphead;
	*pphead = first->next;
	free(first);
	first = NULL;
}

// 单链表查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* cur = phead;//用cur去遍历,不用phead
	while (cur)//找x
	{
		if (cur->data == x)//如果找到了
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;//如果找不到
}

//单链表在pos位置之前插入x(也可以理解为在pos位置插入)
void SLTInsertBefore(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);//默认pos一定会找到
	assert(pphead);//pphead是plist的地址，不能为空
	if (pos == *pphead)//如果pos在第一个位置——那就是头插
	{
		SLTPushFront(pphead, x);
	}
	else//如果pos不是第一个位置
	{
		//找到pos的前一个位置
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
		prev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}

// 单链表删除pos位置之前的值(也可以理解为删除pos位置的值)
void SLTEraseBefore(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	assert(pphead);
	assert(pos);

	if (*pphead == pos)//如果pos在第一个位置
	{
		SLTPopFront(pphead);//头删
	}
	else//如果不在第一个位置
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		//pos = NULL;形参的改变不影响实参,加不加这句话都可以
	}
}

//单链表在pos位置之后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

// 单链表删除pos位置之后的值
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	assert(pos);
	assert(pos->next);

	SLTNode* del = pos->next;//保存要删除的结点
	pos->next = pos->next->next;//或者写成pos->next=del->next;
	free(del);
	del = NULL;
}

// 不传头指针,在pos前插入x(也可以理解为在pos位置插入)
void SLTInsertBefore1(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);

	//调用单链表在pos位置之后插入x的函数
	SLTInsertAfter(pos, x);

	//交换pos和pos->next的值
	SLTDataType temp;
	temp = pos->data;
	pos->data = pos->next->data;
	pos->next->data = temp;
}

// 不传头指针,删除pos位置之前的值(也可以理解为删除pos位置的值)
void SLTEraseBefore1(SLTNode* pos)
{
	assert(pos);
	assert(pos->next);//不能尾删

	SLTNode* del = pos->next;
	pos->data = pos->next->data;
	pos->next = pos->next->next;
	free(del);
	del = NULL;
}

// 单链表的销毁
void SLTDestroy(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* cur = phead;
	/*//有些人一开始会这样写
	while (cur)
	{
		//free不是销毁这个指针指向的内存,而是将指针指向的内存还给操作系统
		free(cur);//cur依旧指向free之前的地址
		cur = cur->next;
	}*/

	while (cur)
	{
		SLTNode* tmp = cur->next;
		free(cur);
		cur = tmp;
	}
}

// 单链表的销毁,传二级
void SLTDestroy1(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* cur = *pphead;
	while (cur)
	{
		SLTNode* tmp = cur->next;
		free(cur);
		cur = tmp;
	}
	*pphead = NULL;
}

在Test.c下

#include"SList.h"

void TestSList1()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);

	SLTPrint(plist);
}

void TestSList2()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushFront(&plist, 1);
	SLTPushFront(&plist, 2);
	SLTPushFront(&plist, 3);
	SLTPushFront(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopBack(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTPopBack(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTPopBack(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTPopBack(&plist);
	SLTPrint(plist);
}

TestSList3()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushFront(&plist, 1);
	SLTPushFront(&plist, 2);
	SLTPushFront(&plist, 3);
	SLTPushFront(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopFront(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTPopFront(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTPopFront(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTPopFront(&plist);
	SLTPrint(plist);
}

void TestSList4()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	//将寻找和修改结合
	//eg:值为2的结点*2
	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	ret->data *= 2;
	SLTPrint(plist);
}

TestSList5()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	//寻找值为2的结点
	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTInsertBefore(&plist, ret, 20);//在该结点前插入值为20的结点
	SLTPrint(plist);

}

TestSList6()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	//寻找值为2的结点
	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTEraseBefore(&plist, ret);
	ret = NULL;//一般在这里置空
	SLTPrint(plist);
}

TestSList7()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTInsertAfter(ret, 20);
	SLTPrint(plist);
}

TestSList8()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTEraseAfter(ret);
	SLTPrint(plist);
}

TestSList9()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTInsertBefore1(ret, 20);
	SLTPrint(plist);
}

TestSList10()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTNode* ret = SLTFind(plist, 2);
	SLTEraseBefore1(ret);
	SLTPrint(plist);
}

TestSList11()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTDestroy(plist);
	plist = NULL;
}

TestSList12()
{
	SLTNode* plist = NULL;
	SLTPushBack(&plist, 1);
	SLTPushBack(&plist, 2);
	SLTPushBack(&plist, 3);
	SLTPushBack(&plist, 4);
	SLTPrint(plist);

	SLTDestroy1(&plist);
	SLTPrint(plist);
}

int main()
{
	//TestSList1();
	//TestSList2();
	//TestSList3();
	//TestSList4();
	//TestSList5();
	//TestSList6();
	//TestSList7();
	//TestSList8();
	//TestSList9();
	//TestSList10();
	//TestSList11();
	TestSList12();
	return 0;
}

欢迎指正❀