【算法与数据结构（C语言）】线性表-----链表

系列文章目录：【算法与数据结构（C语言）】线性表-----链表 http://t.csdn.cn/sL6c6

目录

前言

 1.概念及结构

 2.链表的分类

 3.链表的实现 

4.双向链表的实现

 二、顺序表和链表的区别

最后

总结

---

---

前言

线性表分两部分，先前一篇文章内容先是写述了顺序表概念结构以及算法实现，本篇文章内容讲述了链表的概念结构、分类与函数声明部分，对于各个函数的实现。

以下内容仅供参考，欢迎各位大佬批评指正呦~

---

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

 一、线性表的链表 

 1.概念及结构

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 。

                            

 2.链表的分类

（1）单项或双向

（2）带头或不带头

（3）循环或非循环

 3.链表的实现 

// 1、无头+单向+非循环链表增删查改实现
typedef int SLTDateType;
typedef struct SListNode
{
 SLTDateType data;
 struct SListNode* next;
}SListNode;

// 动态申请一个结点
SListNode* BuySListNode(SLTDateType x);

// 单链表打印
void SListPrint(SListNode* plist);
// 单链表尾插
void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x);

// 单链表的头插
void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x);

// 单链表的尾删
void SListPopBack(SListNode** pplist);

// 单链表头删
void SListPopFront(SListNode** pplist);

// 单链表查找
SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x);

// 单链表在pos位置之后插入x
// 分析思考为什么不在pos位置之前插入？
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDateType x);

// 单链表删除pos位置之后的值
// 分析思考为什么不删除pos位置？
void SListEraseAfter(SListNode* pos);

 1.SListNode* BuySListNode(SLTDateType x)

SListNode* BuySListNode(SLTDataType x)
{
	SListNode* newnode = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(-1);
	}

	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;

	return newnode;
}

 2.void SListPrint(SListNode* plist)

void SListPrint(SListNode* phead)
{
	SListNode* cur = phead;
	while (cur != NULL)
	{
		//printf("[%d|%p]->", cur->data, cur->next);
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

 注：typedef关键字为一种数据类型（包括自定义的数据类型（struct等））定义一个新的名字，可用来简化一些比较复杂的类型声明。

typedef int SLTDataType;

typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;
	struct SListNode* next;
}SLTNode;

 3.void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)

void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		// 找尾
		while (tail->next)
		{
			tail = tail->next;
		}

		tail->next = newnode;
	}
}

 4.void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)

void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

5. void SLTPopBack(SLTNode** pphead)

void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	assert(*pphead);

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

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

6. void SLTPopFront(SLTNode** pphead)

void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	assert(*pphead);
	
	SLTNode* next = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = next;
}

7. SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)

SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* cur = phead;
	while (cur)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}

		cur = cur->next;
	}

	return NULL;
}

8. void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)

void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);
	
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

9. void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)

void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	assert(pos);

	if (pos->next == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		SLTNode* nextNode = pos->next;
		//pos->next = pos->next->next;
		pos->next = nextNode->next;
		free(nextNode);
		//nextNode = NULL;
	}
}

4.双向链表的实现

// 2、带头+双向+循环链表增删查改实现
typedef int LTDataType;
typedef struct ListNode
{
 LTDataType _data;
 struct ListNode* next;
 struct ListNode* prev;
}ListNode;

// 创建返回链表的头结点.
ListNode* ListCreate();

// 双向链表销毁
void ListDestory(ListNode* plist);

// 双向链表打印
void ListPrint(ListNode* plist);

// 双向链表尾插
void ListPushBack(ListNode* plist, LTDataType x);

// 双向链表尾删
void ListPopBack(ListNode* plist);

// 双向链表头插
void ListPushFront(ListNode* plist, LTDataType x);

// 双向链表头删
void ListPopFront(ListNode* plist);

// 双向链表查找
ListNode* ListFind(ListNode* plist, LTDataType x);

// 双向链表在pos的前面进行插入
void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x);

// 双向链表删除pos位置的结点
void ListErase(ListNode* pos);

1. ListNode* ListCreate()

2. void ListDestory(ListNode* plist)

可借鉴单链表，在此处省略。

3. void LTPrint(LTNode* phead)

void LTPrint(LTNode* phead)
{
	assert(phead);

	LTNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		printf("%d ", cur->data);
		cur = cur->next;
	}
	printf("\n");
}

4. void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)

void LTPushBack(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);

	LTNode* newnode = BuyListNode(x);
	LTNode* tail = phead->prev;

	tail->next = newnode;
	newnode->prev = tail;

	newnode->next = phead;
	phead->prev = newnode;
}

5. void LTPopBack(LTNode* phead)

void LTPopBack(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(phead->next != phead);  


	LTNode* tail = phead->prev;
	LTNode* tailPrev = tail->prev;

	tailPrev->next = phead;
	phead->prev = tailPrev;
	free(tail);
}

6. void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)

void LTPushFront(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);

	LTNode* newnode = BuyListNode(x);
	LTNode* first = phead->next;

	// phead newnode first 
	phead->next = newnode;
	newnode->prev = phead;
	newnode->next = first;
	first->prev = newnode;
}

7. void LTPopFront(LTNode* phead)

void LTPopFront(LTNode* phead)
{
	assert(phead);
	assert(phead->next != phead); 

	LTErase(phead->next);
}

8. LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x)

LTNode* LTFind(LTNode* phead, LTDataType x)
{
	assert(phead);

	LTNode* cur = phead->next;
	while (cur != phead)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}

		cur = cur->next;
	}

	return NULL;
}

9. void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)

void LTInsert(LTNode* pos, LTDataType x)
{
	assert(pos);

	LTNode* prev = pos->prev;
	LTNode* newnode = BuyListNode(x);
	// prev newnode pos
	prev->next = newnode;
	newnode->prev = prev;
	newnode->next = pos;
	pos->prev = newnode;
}

10. void LTErase(LTNode* pos)

void LTErase(LTNode* pos)
{
	assert(pos);

	LTNode* prev = pos->prev;
	LTNode* next = pos->next;
	free(pos);

	prev->next = next;
	next->prev = prev;
}

 二、顺序表和链表的区别

不同点	顺序表	链表
存储空间上	物理上一定连续	逻辑上连续，但物理上不一定 连续
随机访问	支持O(1)	不支持：O(N)
任意位置插入或者删除元素	可能需要搬移元素，效率低 O(N)	只需修改指针指向
插入	动态顺序表，空间不够时需要 扩容	没有容量的概念
应用场景	元素高效存储+频繁访问	任意位置插入和删除频繁
缓存利用率	高	低

---

最后

快乐的时光总是短暂的，以上就是今天要讲的内容，本文继续简单介绍了小赵同志对算法与数据结构（C语言）的链表的初步认知以及实现。欢迎家人们批评指正。小赵同志继续更新，不断学习的动力是宝子们一键三连的支持呀~

                                                  

---