参考：五大板块（4）——链表
作者：丶PURSUING
发布时间： 2021-02-15 09:33:29
网址：https://blog.csdn.net/weixin_44742824/article/details/114981905

一、对比链表与数组
- 同样是存放一串数据，链表与数组的区别在哪里？
- 链表方便增删
二、链表的静态创建
- 链表的动态遍历：统计节点个数与查找节点
三、插入节点与删除节点
- 从指定节点的后方插入新节点
- 在指定节点前方插入新节点
- 删除指定节点
四、链表的动态创建
- 头插法创建链表
- 尾插法创建链表

一、对比链表与数组

同样是存放一串数据，链表与数组的区别在哪里？

数组是申请连续的地址存放数据，在增加或删除某一元素不方便。

而链表可以很好地解决这个问题。

链表方便增删

大致思路：

增加节点

删除节点

二、链表的静态创建

#include <stdio.h>struct Test
{int data;struct Test *next;
};int main()
{struct Test t1 ={1,NULL};struct Test t2 ={2,NULL};struct Test t3 ={3,NULL};t1.next = &t2;//t1的指针指向了t2的地址t2.next = &t3;//t1.next是一个结构体指针，访问里面的data自然要用->printf("%d %d %d\n",t1.data,t1.next->data,t1.next->next->data);return 0;
}

链表的动态遍历：统计节点个数与查找节点

#include <stdio.h>struct Test
{int data;struct Test *next;
};//遍历链表，把节点数据打印出来
void printLink(struct Test *head)
{int i;struct Test *p = head;while(p != NULL){printf("%d ",p->data);p = p->next;}
}
//统计链表节点个数
void getNodeNum(struct Test *head)
{int cnt = 0;struct Test *p = head;while(p != NULL){cnt++;p = p->next;}printf("链表节点的个数是:%d\n",cnt);
}//找节点
void findNode(struct Test *head,int data)
{struct Test *p = head;while(p != NULL){if(p->data == data){printf("找到了\n");return;//直接退出子函数，返回main函数}p = p->next;}printf("没找到\n");
}int main()
{struct Test t1 ={1,NULL};struct Test t2 ={2,NULL};struct Test t3 ={3,NULL};t1.next = &t2;//t1的指针指向了t2的地址t2.next = &t3;printLink(&t1);getNodeNum(&t1);findNode(&t1,2);return 0;
}

结果：

1 2 3 链表节点的个数是:3
找到了

要重点理解的是：p = p->next
指针p指向了下一个结构体的地址，p->next中存放的正是下一个链表节点的地址。
p本身是一个结构体指针，所以用->访问成员next.

三、插入节点与删除节点

从指定节点的后方插入新节点

思路：
（1）找到指定节点
（2）把指定节点的的next指向new节点的地址
（3）new节点的next指向下一个节点

靠，真拗口，看图！

举例：要从链表1 2 3 4 中，在 2 后插入 5 。

#include <stdio.h>struct Test
{int data;struct Test *next;
};void addBehind(struct Test *head,int data,struct Test *new)
{struct Test *p = head;while(p != NULL){if(data == p->data){new->next = p->next;//先连新节点的后面p->next = new;      //再连新节点的前面return;}p = p->next;}
}void printLink(struct Test *head)
{int i;struct Test *p = head;while(p != NULL){printf("%d ",p->data);p = p->next;}putchar('\n');
}int main()
{struct Test t1 ={1,NULL};struct Test t2 ={2,NULL};struct Test t3 ={3,NULL};struct Test t4 ={4,NULL};t1.next = &t2;//t1的指针指向了t2的地址t2.next = &t3;t3.next = &t4;struct Test new ={5,NULL};addBehind(&t1,2,&new);printLink(&t1);return 0;
}

结果：

1 2 5 3 4

思考一下，为什么上面要传入结构体new的地址？

像下图一样修改，传入的是结构体变量new，然后p->next再指向new的地址不就行啦？还不是一样把地址串了起来。

void addBehind(struct Test *head,int data,struct Test new)
{struct Test *p = head;while(p != NULL){if(data == p->data){new.next = p->next;p->next = &new;//形参函数结束就释放了 p->next指向这个位置会发生断错误return;}p = p->next;}
}addBehind(&t1,2,new);

结果是：段错误

Segmentation fault

为啥？

因为上述中new只是子函数的一个形式参数罢了，地址空间是临时分配，当函数调用结束空间回收，你让一个指针p->next指向这里，必然导致段错误！

在指定节点前方插入新节点

第一种情况：不是1之前插入，链表头未发生改变

第二种情况：是在1之前插入，链表头发生改变

举个栗子：（1）要从链表1 2 3 4 中，在 3 前插入 5 。

#include <stdio.h>struct Test
{int data;struct Test *next;
};struct Test *addInfront(struct Test *head,int data,struct Test *new)
{struct Test *p = head;if(data == head->data){new->next = head;    //先连新节点的后面head = new;return head;}while(p->next != NULL){if(data == p->next->data){new->next = p->next;//先连新节点的后面p->next = new;      //再连新节点的前面return head;}p = p->next;//让链表遍历起来}
}void printLink(struct Test *head)
{int i;struct Test *p = head;while(p != NULL){printf("%d ",p->data);p = p->next;}putchar('\n');
}int main()
{struct Test t1 ={1,NULL};struct Test t2 ={2,NULL};struct Test t3 ={3,NULL};struct Test t4 ={4,NULL};t1.next = &t2;//t1的指针指向了t2的地址t2.next = &t3;t3.next = &t4;struct Test new ={5,NULL};struct Test *head = &t1;head = addInfront(head,3,&new);printLink(head);return 0;
}

结果：

1 2 5 3 4

（2）更改程序，在1之前插入5，结果:

5 1 2 3 4

删除指定节点

当删除的是头节点时，还要注意新头的替换！

举例：删除 1 2 3 4中的 1

#include <stdio.h>struct Test
{int data;struct Test *next;
};struct Test *deNode(struct Test *head,int data)
{struct Test *p = head;if(data == head->data){head = head->next;return head;}while(p->next != NULL){if(data == p->next->data){p->next = p->next->next;return head;}p = p->next;}
}void printLink(struct Test *head)
{int i;struct Test *p = head;while(p != NULL){printf("%d ",p->data);p = p->next;}putchar('\n');
}int main()
{struct Test t1 ={1,NULL};struct Test t2 ={2,NULL};struct Test t3 ={3,NULL};struct Test t4 ={4,NULL};t1.next = &t2;//t1的指针指向了t2的地址t2.next = &t3;t3.next = &t4;struct Test *head = &t1;head = deNode(head,1);printLink(head);return 0;
}

结果：

2 3 4

删除 1 2 3 4中的4，结果：

1 2 3

四、链表的动态创建

头插法创建链表

头一直是在变化的
关键步骤：

new->next = head;//new直接指向原来的链表头
head = new;//赋予新的链表头

实际例子：

运用头插法创建链表，直接输入数据自动串成链表，想要结束时，输入数据999.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>typedef struct test
{int data;struct test *next;
}test,*ptest;void printLink(ptest head)
{int i;ptest p = head;while(p != NULL){printf("%d ",p->data);p = p->next;}putchar('\n');
}ptest insertHead(ptest head,ptest new)
{if(head == NULL){head = new;}else{new->next = head;//先连新节点的后面   new往前拱head = new;      //再连新节点的前面   new变成新头（头插）}return head;}ptest creatLink(ptest head)
{ptest new;while(1){new = (ptest)malloc(sizeof(test));printf("请输入新的节点,输入999结束输入\n");scanf("%d",&new->data);if(new->data == 999){free(new);new = NULL;return head;}head = insertHead(head,new);}
}int main()
{ptest head = NULL;head = creatLink(head);printLink(head);return 0;
}

结果：

请输入新的节点,输入999结束输入
3
请输入新的节点,输入999结束输入
4
请输入新的节点,输入999结束输入
5
请输入新的节点,输入999结束输入
6
请输入新的节点,输入999结束输入
999
6 5 4 3

尾插法创建链表

关键步骤：

（1）遍历找到链表的尾部

while(p->next != NULL){p = p->next;
}

（2）在尾部添加new

p->next = new;

实际例子：

运用尾插法创建链表，直接输入数据自动串成链表，想要结束时，输入数据999.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>typedef struct test
{int data;struct test *next;
}test,*ptest;void printLink(ptest head)
{int i;ptest p = head;while(p != NULL){printf("%d ",p->data);p = p->next;}putchar('\n');
}ptest insertTail(ptest head,ptest new)
{ptest p = head;if(p == NULL){head = new;return head;//没有此句段错误}while(p->next != NULL){p = p->next;//遍历找到尾巴}p->next = new;//new跟在屁股后面（尾插）return head;
}ptest creatLink(ptest head)
{ptest new;while(1){new = (ptest)malloc(sizeof(test));printf("请输入新的节点,输入999结束输入\n");scanf("%d",&new->data);if(new->data == 999){free(new);new = NULL;return head;}head = insertTail(head,new);}
}int main()
{ptest head = NULL;head = creatLink(head);printLink(head);return 0;
}

结果：

请输入新的节点,输入999结束输入
3
请输入新的节点,输入999结束输入
4
请输入新的节点,输入999结束输入
5
请输入新的节点,输入999结束输入
999
3 4 5

思考：当上面的inserTail函数更改为如下，会发生什么？

ptest insertTail(ptest head,ptest new)
{ptest p = head;if(head == NULL){head = new;}else{p->next = new;}return head;
}

结果：可以发现无论怎样输入链表都只有第一个和最后一个数据

请输入新的节点,输入999结束输入
1
请输入新的节点,输入999结束输入
3
请输入新的节点,输入999结束输入
5
请输入新的节点,输入999结束输入
6
请输入新的节点,输入999结束输入
8
请输入新的节点,输入999结束输入
999
1 8

那是因为：使用尾插法，链表头一直未改变。然而在每一次的循环中，p->next都指向new，即为每次头都指向new。到最后链表中自然只有头和最新的new啦。

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