单链表的相关操作 c语言实现

其中有两个重要的算法需要注意

判断链表是否有环
翻转链表

#include <stdio.h>struct single_list {struct single_list *next;int val;
};struct single_list_head{struct single_list *head;
};bool is_empty(struct single_list_head *head)
{return head->head == NULL;
}//删除节点，传入的是节点的地址
struct single_list* del(struct single_list **prev)
{struct single_list *tmp;if (!prev)return NULL;tmp = *prev;//将节点指向的节点后移一位实现删除*prev = (*prev)->next;tmp->next = NULL;return tmp;
}//删除头结点
struct single_list* delete_head(struct single_list_head* head)
{return del(&head->head);
}//采用的是头插法进行列表的建立
void insert(struct single_list **prev, struct single_list *elem)
{if (!prev){return;}if (*prev){elem->next = *prev;}*prev = elem;
}//在头结点之前插入数据
void insert_head(struct single_list_head *head, struct single_list *elem)
{insert(&head->head, elem);
}//显示链表中的内容
void dump(struct single_list_head *head)
{struct single_list *tmp = head->head;int idx = 0;while(tmp){printf("[%02d]: %08d\n", idx++, tmp->val);tmp = tmp->next;}
}//查找节点值为target的节点位置
struct single_list** search(struct single_list_head *head, int target)
{struct single_list **prev, *tmp;for (prev = &head->head, tmp = *prev; \tmp && (tmp->val < target); \prev = &tmp->next, tmp = *prev);return prev;
}//获取链表中间的节点
struct single_list* middle(struct single_list_head* head)
{struct single_list *s1, *s2;struct single_list pseudo_head;pseudo_head.next = head->head;s1 = s2 = &pseudo_head;while (true){if (!s2 || !s2->next)return s1;s1 = s1->next;s2 = s2->next->next;}return NULL;
}//判断列表是否有环，快慢指针
bool is_cyclic(struct single_list_head* head)
{struct single_list *s1, *s2;s1 = s2 = head->head;while(s1 && s2){s1 = s1->next;//如果s2->next非空，则s2 = s2->next->next，否则s2 = s2->nexts2 = s2->next ? s2->next->next : s2->next;if (s1 == s2){return true;}}return false;
}//翻转链表
void reverse(struct single_list_head* head)
{struct single_list_head tmp = {NULL};struct single_list *elem;while(!is_empty(head)){elem = delete_head(head);insert_head(&tmp, elem);}head->head = tmp.head;
}int main()
{struct single_list_head head = {NULL};struct single_list lists[10];struct single_list **prev;int idx;for (idx = 0; idx < 10; idx++){lists[idx].val = idx;lists[idx].next = NULL;}insert_head(&head, &lists[6]);insert_head(&head, &lists[5]);insert_head(&head, &lists[4]);insert_head(&head, &lists[1]);insert_head(&head, &lists[0]);printf("== insert 0, 1, 4, 5, 6\n");dump(&head);//由于当前链表中没有2,所有最后找到的是4所在的位置prev = search(&head, 2);printf("find %d\n", (*prev)->val);insert(prev, &lists[2]);printf("=== insert 2\n");dump(&head);printf("middle elem is %d\n", middle(&head)->val);//找到值为2的节点prev = search(&head, 2);if ((*prev) && ((*prev)->val == 2))printf("The list contains 2\n");elseprintf("The list not contains 2\n");//删除节点为2printf("prev is %d\n", (*prev)->val);//prev 存放的是值为2的节点的地址del(prev);prev = search(&head, 2);printf("After remove 2\n");if ((*prev) && ((*prev)->val == 2))printf("The list contains 2\n");elseprintf("The list not contains 2\n");dump(&head);printf("After reverse \n");//翻转链表reverse(&head);dump(&head);printf("middle elem is %d\n", middle(&head)->val);lists[0].next = &lists[6];printf("list is %s cycic\n", is_cyclic(&head) ? "" : " not");return 0;
}

运行结果：

== insert 0, 1, 4, 5, 6
[00]: 00000000
[01]: 00000001
[02]: 00000004
[03]: 00000005
[04]: 00000006
find 4
=== insert 2
[00]: 00000000
[01]: 00000001
[02]: 00000002
[03]: 00000004
[04]: 00000005
[05]: 00000006
middle elem is 2
The list contains 2
prev is 2
After remove 2
The list not contains 2
[00]: 00000000
[01]: 00000001
[02]: 00000004
[03]: 00000005
[04]: 00000006
After reverse
[00]: 00000006
[01]: 00000005
[02]: 00000004
[03]: 00000001
[04]: 00000000
middle elem is 4
list is  cycic

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