【数据结构基础_有[*pHead]和[*pEnd]的单向链表_(C语言实现)】
2024-06-13 19:30:57
单向链表（含头尾指针）
本文主要是针对（含头尾指针）单向链表进行增、删、改、查操作
创建一个结构体当做节点
struct Node
{int iData;struct Node* pNext;
};
定义头尾指针
struct Node* pHead = NULL;
struct Node* pEnd = NULL;
pEnd指针是为了增加尾添加的效率，否则就要循环找尾
增加：1.尾添加
无（*pEnd）指针的尾添加
void AddToEndNopEnd(struct Node** pHead, struct Node** pEnd, int iData)
{//创建节点struct Node* pTemp = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));if (NULL != pTemp){//节点成员赋值pTemp->iData = iData;pTemp->pNext = NULL;//链接if (NULL == *pHead){*pHead = pTemp;}else{struct Node* pt = *pHead;while (pt->pNext != NULL) //找尾巴{pt = pt->pNext;}pt->pNext = pTemp;}}
}有（*pEnd）指针的尾添加
void AddToEnd(struct Node** pHead, struct Node** pEnd, int iData)
{//创建节点struct Node* pTemp = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));if (NULL != pTemp){//节点成员赋值pTemp->iData = iData;pTemp->pNext = NULL;//连接链表if (NULL == *pHead)//空链表{*pHead = pTemp;//*pEnd = pTemp;}else{(*pEnd)->pNext = pTemp;//*pEnd = pTemp;}*pEnd = pTemp;}
}
增加：2.头添加
void AddToHead(struct Node** pHead, struct Node** pEnd, int iData)
{//创建节点struct Node* pTemp = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));if (NULL != pTemp){//节点成员赋值pTemp->iData = iData;pTemp->pNext = NULL;//连接链表if (NULL == *pHead)//空链表{//*pHead = pTemp;*pEnd = pTemp;}else{pTemp->pNext = *pHead;//*pHead = pTemp;}*pHead = pTemp;}
}
此时咱们链表的最简单的两个添加，已经完成，我们可以遍历链表来查看，并且释放链表
遍历链表
void Look(struct Node* pHead)
{while (pHead != NULL){printf("%d ", pHead->iData);pHead = pHead->pNext;}putchar('\n');
}
释放链表
void FreeList(struct Node** pHead, struct Node** pEnd)
{struct Node* pTemp = *pHead;while (pTemp != NULL){struct Node* pt = pTemp;pTemp = pTemp->pNext;free(pt);}*pHead = NULL;*pEnd = NULL;
}
释放链表记得指针要置空哈
查找：1.根据下标查询
struct Node* FindNodeByIndex(struct Node* pHead, int iIndex)
{//参数合法性检测if (NULL == pHead || iIndex < 0){printf("链表为空/位置输入有误，无法查节点\n");return NULL;}//循环链表int i = 0;while (pHead != NULL){if (i == iIndex)return pHead;i++;pHead = pHead->pNext;}printf("位置输入过大，无法查节点\n");return NULL;
}
查找：2.根据数值查询
struct Node* FindNodeByData(struct Node* pHead, int iData)
{//参数合法性检测if (NULL == pHead || iData < 0){printf("链表为空/位置输入有误，无法查节点\n");return NULL;}//循环链表while (pHead != NULL){if (pHead->iData == iData)return pHead;pHead = pHead->pNext;}return NULL;
}
升级版添加：1.在指定下标节点处添加节点
void InsertNodeByIndex(struct Node** pHead, struct Node** pEnd, int iIndex, int iData)
{//参数合法性检测if (iIndex < 0){printf("下标输入有误，请重新输入\n");return;}//下标为0，直接头添加if (0 == iIndex){AddToHead(pHead, pEnd, iData);}else{//找位置struct Node* pTemp = FindNodeByIndex(*pHead, iIndex - 1);if (pTemp != NULL){//申请节点空间struct Node* pT = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));if (pT != NULL){//节点成员赋值pT->iData = iData;pT->pNext = NULL;//链接 先连后断pT->pNext = pTemp->pNext;pTemp->pNext = pT;}}else{printf("查无此节点");}}
}
升级版添加：2.在指定数值添加多个节点
看着很高大上，其实你只需要调用头添加即可，此时的头非彼头；
void AddSomeNode(struct Node** pHead, struct Node** pEnd, unsigned int iCount, unsigned int iData)
{for (unsigned int i = 0; i < iCount; i++){AddToEnd(pHead, pEnd, iData);}
}
修改：1.根据数值改变此节点数据
void ChengeData(struct Node* pHead, int iResData, int iDecData)
{struct Node* pRec = FindNodeByData(pHead, iResData);if (NULL == pRec){printf("查无此节点\n");}else{pRec->iData = iDecData;}
}
修改：2.根据数值改变此节点所有相同数据（一）
void ChengeSomeData(struct Node* pHead, int iResData, int iDecData)
{//参数合法性检测if (NULL == pHead){printf("查无此节点\n");return;}while (pHead != NULL){if (pHead->iData == iResData)pHead->iData = iDecData;pHead = pHead->pNext;}
}
修改：2.根据数值改变此节点所有相同数据（一）
void ChengeSomeDataText(struct Node* pHead, int iResData, int iDecData)
{//参数合法性检测if (NULL == pHead){printf("查无此节点\n");return;}while (FindNodeByData(pHead, iResData) != NULL){ChengeData(pHead, iResData, iDecData);}
}
删除：1.删除头结点
void DeleteHead(struct Node** pHead, struct Node** pEnd)
{//参数合法性检测if (NULL == pHead)return;if (*pHead == *pEnd || (*pHead)->pNext == NULL)//只有一个节点{free(*pHead);*pHead = NULL;*pEnd = NULL;}else{struct Node* pT = *pHead;(*pHead) = (*pHead)->pNext;free(pT);}
}
删除：2.删除尾结点
void DeleteEnd(struct Node** pHead, struct Node** pEnd)
{//参数合法性检测if (NULL == pHead)return;if (*pHead == *pEnd || (*pHead)->pNext == NULL)//只有一个节点{free(*pHead);*pHead = NULL;*pEnd = NULL;}else{//找到结尾的前一个struct Node* pT = *pHead;while (pT->pNext != *pEnd){pT = pT->pNext;}free(*pEnd);*pEnd = pT;(*pEnd)->pNext = NULL;}
}
删除：3.根据数值删除此节点（只删除一个哟）
struct Node* DeleteOneDataByData(struct Node** pHead, struct Node** pEnd, int iData)
{if (NULL == *pHead)return NULL;if ((*pHead)->iData == iData){DeleteHead(pHead, pEnd);return *pHead;}else if ((*pEnd)->iData == iData){DeleteEnd(pHead, pEnd);return *pHead;}else{//循环找节点struct Node* pTemp = *pHead;while (pTemp->pNext != NULL){if (pTemp->pNext->iData == iData)break;pTemp = pTemp->pNext;}//判断if (pTemp->pNext != NULL){struct Node* pT = pTemp->pNext; //记录pTemp->pNext = pT->pNext;free(pT);return *pHead; //return pTemp->pNext ----- pHead}else{printf("查无此节点\n");return NULL;}}
}
提醒一点哈，这里考虑到删除的节点可能是头结点，所有采用了返回值的方式
删除：4.根据数值删除此所有相同数据的节点
void DeleteAllDataByData(struct Node** pHead, struct Node** pEnd, int iData)
{if (NULL == *pHead)return;struct Node* pTemp = DeleteOneDataByData(pHead, pEnd, iData);while (pTemp != NULL){pTemp = DeleteOneDataByData(pHead, pEnd, iData);}
}
删除：5.根据下标删除此节点
void DeleteDataByIndex(struct Node** pHead, struct Node** pEnd, int iIndex)
{if (NULL == *pHead)return;if (0 == iIndex)DeleteHead(pHead, pEnd);else{//找前一个节点struct Node* pTemp = FindNodeByIndex(*pHead, iIndex - 1);if (pTemp != NULL){if (pTemp->pNext == *pEnd)DeleteEnd(pHead, pEnd);//记录被删除的节点struct Node* pT = pTemp->pNext;//链接pTemp->pNext = pT->pNext;//释放free(pT);}else{printf("查无此节点\n");}}
}
下面是一些其他简单操作方便大家更加熟悉链表
（1）获取节点个数
int GetListNodeCount(struct Node* pHead)
{int iCount = 0;while (NULL != pHead){iCount++;pHead = pHead->pNext;}return iCount;
}
（2）根据数值交换两个节点的数据
void SwapByData(struct Node* pHead, int iData1, int iData2)
{if (NULL == pHead)return;//查找struct Node* pT1 = FindNodeByData(pHead, iData1);struct Node* pT2 = FindNodeByData(pHead, iData2);//都找到才能交换if (pT1 != NULL && pT2 != NULL){//交换成员//struct Node p = *pT1;//*pT1 = *pT2;//*pT2 = p;//int temp = pT1->iData;//pT1->iData = pT2->iData;//pT2->iData = temp;struct Node p = *pT1;memcpy(pT1, pT2, 4);memcpy(pT2, &p, 4);}
}
（3）根据下标交换两个节点的数据
void SwapByIndex(struct Node* pHead, int iIndex1, int iIndex2)
{if (NULL == pHead)return;//查找struct Node* pT1 = FindNodeByIndex(pHead, iIndex1);struct Node* pT2 = FindNodeByIndex(pHead, iIndex2);//都找到才能交换if (pT1 != NULL && pT2 != NULL){//交换成员//int temp = pT1->iData;//pT1->iData = pT2->iData;//pT2->iData = temp;struct Node p = *pT1;memcpy(pT1, pT2, 4);memcpy(pT2, &p, 4);}
}
（4）交换指针指向节点
void SwapByChangePoint(struct Node** pHead, struct Node** pEnd, int iIndex1, int iIndex2)
{//参数合法性检测if (NULL == *pHead || NULL == (*pHead)->pNext || iIndex1 == iIndex2 || iIndex1 < 0 || iIndex2 < 0){return;}//确定大小关系int iMin = iIndex1;int iMax = iIndex2;if (iIndex1 > iIndex2){iMin = iIndex2;iMax = iIndex1;}//根据下标找节点struct Node* pMin = FindNodeByIndex(*pHead, iMin);struct Node* pMax = FindNodeByIndex(*pHead, iMax);//找不到就结束if (NULL == pMin || NULL == pMax){printf("查无此节点\n");return;}//头尾交换if (pMin == *pHead && pMax == *pEnd){if ((*pHead)->pNext == *pEnd) //两个节点{(*pEnd)->pNext = *pHead;(*pHead)->pNext = NULL;//交换指向*pHead = *pEnd;*pEnd = (*pHead)->pNext;}else //多个节点{//找到尾巴的前一个节点struct Node* pMaxPre = FindNodeByIndex(*pHead, iMax - 1);//尾巴变头(*pEnd)->pNext = (*pHead)->pNext;//头变尾巴pMaxPre->pNext = *pHead;//头下一个为NULL(*pHead)->pNext = NULL;//交换指向*pHead = *pEnd;*pEnd = pMaxPre->pNext;}}//头和中间交换else if (pMin == *pHead && pMax != *pEnd){//相邻if (pMin->pNext == pMax){pMin->pNext = pMax->pNext;pMax->pNext = pMin;*pHead = pMax;}//不相邻else {//找pMax的前一个指针struct Node* pMaxPre = FindNodeByIndex(*pHead, iMax - 1);//记录头的下一个节点 即链表第二个节点struct Node* pHeadNext = pMin->pNext;//头节点连在max的位置上pMin->pNext = pMax->pNext;pMaxPre->pNext = pMin;//pMax挪到头pMax->pNext = pHeadNext;//改变新的头*pHead = pMax;}}//尾和中间交换else if (pMin != *pHead && pMax == *pEnd){if (pMin->pNext == pMax) //相邻{//找到pMin的前一个struct Node* pMinPre = FindNodeByIndex(*pHead, iMin - 1);//先把尾巴放中间pMinPre->pNext = pMax;pMax->pNext = pMin;//pMin next = NULLpMin->pNext = NULL;*pEnd = pMin;}//不相邻else{//找到pMin的前一个struct Node* pMinPre = FindNodeByIndex(*pHead, iMin - 1);//找pMax的前一个指针struct Node* pMaxPre = FindNodeByIndex(*pHead, iMax - 1);//pmax放中间去pMinPre->pNext = pMax;pMax->pNext = pMin->pNext;//pMin放尾巴上去pMaxPre->pNext = pMin;pMin->pNext = NULL;*pEnd = pMin;}}//中间两个相互交换else if (pMin != *pHead && pMax != *pEnd){//相邻if (pMin->pNext == pMax){//找到pMin的前一个节点struct Node* pMinPre = FindNodeByIndex(*pHead, iMin - 1);struct Node* pMaxNext = pMax->pNext;//将pMax装在pMin 与pMinPre中间pMinPre->pNext = pMax;pMax->pNext = pMin;//把pMax拿下来pMin->pNext = pMaxNext;}//不相邻else{//找到pMin的前一个struct Node* pMinPre = FindNodeByIndex(*pHead, iMin - 1);struct Node* pMinNext = pMin->pNext;//找pMax的前一个指针struct Node* pMaxPre = FindNodeByIndex(*pHead, iMax - 1);struct Node* pMaxNext = pMax->pNext;//将pMin撞到pMax的位置pMaxPre->pNext = pMin;pMin->pNext = pMaxNext;//将pMax撞到pMin的位置pMinPre->pNext = pMax;pMax->pNext = pMinNext;}}
}
（5）根据数据翻转链表
void ReverseByData(struct Node* pHead)
{//参数合法性检测if (NULL == pHead || NULL == pHead->pNext){return;}int iCount = GetListNodeCount(pHead);int i = 0, j = iCount - 1;for (; i < j; i++, j--){SwapByIndex(pHead, i, j);}
}
（6）根据下标翻转链表
void ReverseByPoint(struct Node** pHead, struct Node** pEnd)
{//参数合法性检测if (NULL == *pHead || NULL == (*pHead)->pNext){return;}int iCount = GetListNodeCount(*pHead);int i = 0, j = iCount - 1;for (; i < j; i++, j--){SwapByChangePoint(pHead, pEnd, i, j);}
}
此时单向链表基本操作已经完成咯~
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