C语言中单链表(不带头结点)基本操作的实现详解

 更新时间:2022年11月15日 13:51  点击:351 作者:蜗牛牛啊

通过对顺序表的学习,我们可以发现顺序表有以下几点缺陷:

1.空间不够时需要扩容,扩容尤其是用realloc进行异地扩容时,是有一定代价的,其次还可能存在一定空间浪费。

2.头部或者中间插入删除,需要挪动数据,效率低下。

那我们可以对其所具有的缺陷进行优化:可以按需申请空间同时插入删除时不挪动数据。而单链表就符合这些优化所具有特点。但是我们要注意的是单链表具有这些优点并不代表链表就可以完全替代顺序表。

一、单链表的概念

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。

从上图可以看出,链式结构在逻辑上是连续的,但是在物理上不一定连续,物理结构中指针域存储的是下一个结点的地址;而且链式结构的结点一般都是从堆上申请出来的;从堆上申请的空间,是按照一定的策略来分配的,两次申请的空间可能连续,也可能不连续。链表存储数据的区域可分为数据域和指针域:

用代码表示链表中的数据域和指针域如下:

typedef int STLDataType;
typedef struct SListNode
{
    SLTDataType data;
    struct SListNode* next;
}STLNode;

思考:为什么在申请的时候需要申请堆上的空间?因为堆上申请的空间存储数据的时候不会因为函数销毁而销毁,堆上的空间需要的时候就申请,不需要的时候就释放;函数栈帧上开辟的空间存储的数据会因为函数栈帧的销毁而释放,后面在进行尾插和头插时候新的结点不能链接到表上。

二、单链表的基本操作

1.创建单个结点

SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x)
{
    SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
    if (newnode == NULL)
    {
        perror("BuySLTNode malloc");
        exit(-1);
    }
    newnode->val = x;
    newnode->next = NULL;
    return newnode;
}

2.创建具有n个结点的链表

SLTNode* CreateSList(int n)
{
    int i = 0;
    SLTNode* ptail = NULL,*phead = NULL;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        SLTNode* newnode = BuySLTNode(i);
        if (phead == NULL)
        {
            ptail = phead = newnode;
        }
        else
        {
            ptail->next = newnode;
            ptail = newnode;
        }
    }
    return phead;
}
//void CreateSList(SLTNode** pphead, int n)
//{
//    int i = 0;
//    SLTNode* ptail = NULL;
//    for (i = 0; i < n; i++)
//    {
//        SLTNode* newnode = BuySLTNode(i);
//        if (*pphead == NULL)
//        {
//            ptail = *pphead = newnode;
//        }
//        else
//        {
//            ptail->next= newnode;
//            ptail = newnode;
//        }
//    }
//}

上述代码中提供了两种实现方式,没有注释的是返回头指针的,注释内容是没有返回值,形参使用的是二级指针改变头指针指向的地址。

3.打印单链表

void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
    SLTNode* tail = phead;
    while (tail)
    {
        printf("%d ", tail->val);
        tail = tail->next;
    }
    printf("\n");
}

4.尾插

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

尾插时,要注意当单链表的头结点为空的时候,要先将新结点作为头结点。因为当头结点为空时,需要改变头指针,所以传过来的为二级指针(也可以使用一级指针,不过此时要有返回值),要想改变SLTNode*的值,就要传递它的地址即SLTNode**类型。

5.尾删

void SLTPopBack(SLTNode** pphead)//尾删
{
    assert(*pphead);
    if ((*pphead)->next==NULL)
    {
        free(*pphead);
        *pphead = NULL;
    }
    else
    {
        SLTNode* tail = *pphead;
        SLTNode* prev = NULL;
        while (tail->next)
        {
            prev = tail;
            tail = tail->next;
        }
        free(tail);
        prev->next = NULL;
    }
}

尾删时也要注意区分是否为头结点;同时注意删除后,要将其置空prev->next = NULL。

6.头插

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

7.头删

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

头插和头删是单链表的优势,尾插和尾删是顺序表的优势。同时在尾删时注意将*pphead加上括号用来区分优先级,否则会报错。

8.查找某个结点

SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)//查找某个数并返回所在位置
{
    SLTNode* tail = phead;
    while (tail)
    {
        if (tail->val == x)
        {
            return tail;
        }
        tail = tail->next;
    }
    return NULL;
}

注意循环条件,当循环条件写为while(tail->next)时,会有空指针的风险,同时还会漏掉最后一个结点。

9.在某个结点后面插入

void SLInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)//在某个结点的后面插入某个数
{
    assert(pos);
    SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
    SLTNode* tail = pos->next;
    pos->next = newnode;
    newnode->next = tail;
}

10.在某个结点前面插入

void SLTInsert(SLTNode** pphead,SLTNode* pos, SLTDataType x)//在某个结点的前面插入某个数
{
    assert(pos);
    SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
    if (pos == *pphead)
    {
        /*newnode->next = *pphead;
        *pphead = newnode;*/
        SLTPushBack(pphead, x);
    }
    else
    {
        SLTNode* tail = *pphead;
        while (tail->next != pos)
        {
            tail = tail->next;
        }
        tail->next = newnode;
        newnode->next = pos;
    }
}

11.删除某个位置后面的结点

void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)//删除pos位置之后的那个位置
{
    assert(pos);
    if (pos->next == NULL)
    {
        return;
    }
    else
    {
        SLTNode* tail = pos->next;
        pos->next = tail->next;
        free(tail);
    }
}

12.删除某个结点

void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)//删除pos位置
{
    assert(pos);
    SLTNode* tail = *pphead;
    if (pos == *pphead)
    {
        SLTNode* nextNode = (*pphead)->next;
        free(*pphead);
        *pphead = nextNode;
    }
    else
    {
        while (tail->next != pos)
        {
            tail = tail->next;
        }
        tail->next = pos->next;
        free(pos);
    }
}

13.销毁单链表

void SLTDestroy(SLTNode** pphead)//销毁
{
    assert(*pphead);
    SLTNode* tail = *pphead;
    
    while (tail)
    {
        SLTNode* next = tail->next;
        free(tail);
        tail = next;
    }
    *pphead = NULL;
}

注意最后要将头结点置空。

三、测试代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
typedef int SLTDataType;
typedef struct SList {
	struct Slist* next;
	SLTDataType val;
}SLTNode;
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x)
{
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("BuySLTNode malloc");
		exit(-1);
	}
	newnode->val = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}
SLTNode* CreateSList(int n)
{
	int i = 0;
	SLTNode* ptail = NULL, * phead = NULL;
	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		SLTNode* newnode = BuySLTNode(i);
		if (phead == NULL)
		{
			ptail = phead = newnode;
		}
		else
		{
			ptail->next = newnode;
			ptail = newnode;
		}
	}
	return phead;
}
//void CreateSList(SLTNode** pphead, int n)
//{
//	int i = 0;
//	SLTNode* ptail = NULL;
//	for (i = 0; i < n; i++)
//	{
//		SLTNode* newnode = BuySLTNode(i);
//		if (*pphead == NULL)
//		{
//			ptail = *pphead = newnode;
//		}
//		else
//		{
//			ptail->next= newnode;
//			ptail = newnode;
//		}
//	}
//}
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* tail = phead;
	while (tail)
	{
		printf("%d ", tail->val);
		tail = tail->next;
	}
	printf("\n");
}
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)//尾插
{
	SLTNode* tail = *pphead;
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		while (tail->next)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)//尾删
{
	assert(*pphead);
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		SLTNode* prev = NULL;
		while (tail->next)
		{
			prev = tail;
			tail = tail->next;
		}
		free(tail);
		prev->next = NULL;
	}
}
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)//头插
{
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)//头删
{
	assert(*pphead);
	SLTNode* nextnode = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = nextnode;
}
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)//查找某个数并返回所在位置
{
	SLTNode* tail = phead;
	while (tail)
	{
		if (tail->val == x)
		{
			return tail;
		}
		tail = tail->next;
	}
	return NULL;
}
void SLInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)//在某个结点的后面插入某个数
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	SLTNode* tail = pos->next;
	pos->next = newnode;
	newnode->next = tail;
}
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)//在某个结点的前面插入某个数
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);
	if (pos == *pphead)
	{
		/*newnode->next = *pphead;
		*pphead = newnode;*/
		SLTPushBack(pphead, x);
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != pos)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)//删除pos位置之后的那个位置
{
	assert(pos);
	if (pos->next == NULL)
	{
		return;
	}
	else
	{
		SLTNode* tail = pos->next;
		pos->next = tail->next;
		free(tail);
	}
}
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)//删除pos位置
{
	assert(pos);
	SLTNode* tail = *pphead;
	if (pos == *pphead)
	{
		SLTNode* nextNode = (*pphead)->next;
		free(*pphead);
		*pphead = nextNode;
	}
	else
	{
		while (tail->next != pos)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = pos->next;
		free(pos);
	}
}
void SLTDestroy(SLTNode** pphead)//销毁
{
	assert(*pphead);
	SLTNode* tail = *pphead;

	while (tail)
	{
		SLTNode* next = tail->next;
		free(tail);
		tail = next;
	}
	*pphead = NULL;
}
void TestSL()
{
	SLTNode* plist = CreateSList(2);
	/*SLTNode* plist = NULL;
	CreateSList(&plist,10);//没有返回值
	SLTPrint(plist);*/
	SLTPushBack(&plist, 600);
	SLTPushBack(&plist, 200);
	SLTPushBack(&plist, 300);
	SLTPushBack(&plist, 400);
	SLTPrint(plist);

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

	SLTPushFront(&plist, 100);
	SLTPushFront(&plist, 200);
	SLTPushFront(&plist, 300);
	SLTPushFront(&plist, 400);
	SLTPrint(plist);

	SLTPopFront(&plist);
	SLTPopFront(&plist);
	SLTPrint(plist);
	SLTNode* pos = SLTFind(plist, 600);
	if (pos)
	{
		SLInsertAfter(pos, 700);
		SLTInsert(&plist, pos, 500);
		SLTEraseAfter(pos);
		//SLTErase(&plist, pos);

	}
	SLTPrint(plist);
	SLTDestroy(&plist);
	SLTPrint(plist);
}
int main()
{
	TestSL();
	return 0;
}

以上就是C语言中单链表(不带头结点)基本操作的实现详解的详细内容,更多关于C语言单链表的资料请关注猪先飞其它相关文章!

原文出处:https://blog.csdn.net/weixin_53943591/article/details/127705

[!--infotagslink--]

相关文章

  • C语言实现放烟花的程序

    这篇文章主要为大家详细介绍了C语言实现放烟花的程序,有音乐播放,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下...2021-02-23
  • C语言中的字符(char)详细讲解

    本篇文章主要介绍C语言中char的知识,并附有代码实例,以便大家在学习的时候更好的理解,有需要的可以看一下...2020-04-25
  • php svn操作类

    以前我们开发大型项目时都会用到svn来同步,因为开发产品的人过多,所以我们会利用软件来管理,今天发有一居然可以利用php来管理svn哦,好了看看吧。 代码如下 ...2016-11-25
  • 详解如何将c语言文件打包成exe可执行程序

    这篇文章主要介绍了详解如何将c语言文件打包成exe可执行程序,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...2021-02-25
  • C#操作config文件的具体方法

    这篇文章介绍了在C#中对config文件的操作,有需要的朋友可以参考一下...2020-06-25
  • python自动化办公操作PPT的实现

    这篇文章主要介绍了python自动化办公操作PPT的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...2021-02-05
  • C语言中free函数的使用详解

    free函数是释放之前某一次malloc函数申请的空间,而且只是释放空间,并不改变指针的值。下面我们就来详细探讨下...2020-04-25
  • C语言中计算正弦的相关函数总结

    这篇文章主要介绍了C语言中计算正弦的相关函数总结,包括正弦和双曲线正弦以及反正弦的函数,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
  • 详解C语言中的rename()函数和remove()函数的使用方法

    这篇文章主要介绍了详解C语言中的rename()函数和remove()函数的使用方法,是C语言入门学习中的基础知识,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
  • nodejs文件操作模块FS(File System)常用函数简明总结

    件系统操作相关的函数挺多的。首先可以分为两大类。一类是异步+回调的。 一类是同步的。在这里只对异步的进行整理,同步的只需要在函数名称后面加上Sync即可1. 首先是一类最常规的读写函数,函数名称和形式,应该是起源于C...2014-06-07
  • C语言中求和、计算平均值、方差和标准差的实例

    这篇文章主要介绍了C语言中求和、计算平均值、方差和标准差的实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-12-10
  • C#模拟window操作鼠标的方法

    这篇文章主要介绍了C#模拟window操作鼠标的方法,可实现模拟鼠标移动到固定位置后点击右键的功能,涉及鼠标常用事件的操作技巧,需要的朋友可以参考下...2020-06-25
  • C语言的基本语法详解

    本篇文章主要讲解C语言 基本语法,这里提供简单的示例和代码来详细讲解C语言的基本语法,开始学习C语言的朋友可以看一下,希望能够给你带来帮助...2021-09-18
  • python中字符串最常用的十三个处理操作记录

    这篇文章主要给大家介绍了关于python中字符串最常用的13个处理操作的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...2021-03-09
  • 微信小程序手势操作之单触摸点与多触摸点

    这篇文章主要介绍了微信小程序手势操作之单触摸点与多触摸点的相关资料,需要的朋友可以参考下...2017-03-13
  • C语言中send()函数和sendto()函数的使用方法

    这篇文章主要介绍了C语言中send()函数和sendto()函数的使用方法,是C语言入门学习中的基础知识,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
  • C语言实现从文件读入一个3*3数组,并计算每行的平均值

    今天小编就为大家分享一篇C语言实现从文件读入一个3*3数组,并计算每行的平均值,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-04-25
  • 使用C语言操作文件的基本函数整理

    这篇文章主要介绍了使用C语言操作文件的基本函数整理,包括创建和打开以及关闭文件的操作方法,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
  • C语言中memcpy 函数的用法详解

    这篇文章主要介绍了C语言中memcpy 函数的用法详解的相关资料,需要的朋友可以参考下...2020-04-25
  • C# 模拟浏览器并自动操作的实例代码

    这篇文章主要介绍了C# 模拟浏览器并自动操作的实例代码,文中讲解非常细致,帮助大家更好的理解和学习,感兴趣的朋友可以了解下...2020-11-03