单链表的创建、删除、反转、插入、排序操作

文章目录

单链表的创建、删除、反转、插入、排序操作
- 1.1 链表引言
- 1.2 单链表节点的数据结构
- 1.3 创建链表
- 1.4 打印整个链表
- 1.5 链表插入数据
- 1.6 删除某一个节点
- 1.7 删除整个链表
- 1.8 链表的反转
- 1.9 链表的排序

1.1 链表引言

在初学链表时很多人会问，什么是链表，链表怎么实现，原理是什么？的确带着问题学习会让你变得更快，链表可以简单理解为老师领着幼儿园小朋友过马路，他们手拉手牵着一起，老师在最前面领着后面的小朋友，老师就是这个领头人（链表的头节点），每一个小朋友可以看做一个节点。

1.2 单链表节点的数据结构

单链表的节点数据根据自己的需要自行设置，但是数据中必然存在一个指针，而且指针类型为本数据类型，本文为了展示出其相关操作的原理，因此节点的数据定义相对简单。

/*链表的节点结构定义*/
typedef struct list_node {int data;struct list_node *next;
}list_node;

1.3 创建链表

创建链表需要自定义一个函数，指定链表头，应该创建几个节点，每个节点的数据自行输入所以进行如下定义。使用whlie语句进行创建几个节点的判断，并且对每一个节点进行动态分配空间，通过scanf输入数据。当知道有几个小朋友需要连接老师（头节点）时就很容易知道，老师的下一个牵手的应该是一个小朋友，而最后一个小朋友没有东西牵着，所以为NULL。

int creat_list(list_node *head,int n)
{if(head!=NULL&&n>0){list_node *p=head;int input_data;while(n>0){p->next=(list_node *)malloc(sizeof (list_node));printf("please input data：\n");scanf("%d",&input_data);p->next->data=input_data;p=p->next;n--;head->data++;}p->next=NULL;//链表的尾部节点下个指向为空，理解最后一个小朋友没东西牵着return 0;}else{printf("输入创建链表参数出错：\n");return -1;}
}

1.4 打印整个链表

打印链表实现相对简单，相当于老师牵着小朋友，让每个小朋友进行报数，当到最后一个小朋友时牵着为空气，报数完毕，所以判断条件就是当下一个指针指向为空的时候停止遍历链表。

/*打印整个链表*/
void print_list(list_node *head)
{if(head!=NULL){printf("sum node %d\n",head->data);list_node *p=head->next;while(p!=NULL){printf("~~~~~~~~~~~%d\n",p->data);p=p->next;}}
}

1.5 链表插入数据

链表插入的函数，指定要插入的链表的头节点，插入的位置，需要插入的数据。插入的原理如下图：假设在1号和2号之间需要插入一个小朋友，首先应该报数，当一号报数完毕后，我们知道了应该在此插入，然后停下操作，先创建一个节点空间，然后把小朋友（节点数据）放进这个空间，新插入的小朋友应该是一边被一号牵着，另一边牵着2号。

/*第一个参数指定链表头，第二参数在哪一个位置之后插入值*/
void insert_data(list_node *head,int data,int n)
{if(n<0||head->data<n||head==NULL){printf("插入参数出错\n");}else{list_node *p=head->next;list_node *pre=head;while(n>0)//此处相当于先报数{pre=p;p=p->next;n--;}list_node *new_node=(list_node *)malloc(sizeof (list_node));new_node->data=data;new_node->next=p;          //此处对应红色解释图pre->next=new_node;head->data++;}
}

1.6 删除某一个节点

删除某一个节点，也是需要知道链表的表头，和删除第几个节点，原理和插入类似，如下图所示：

void delete_data(list_node *head,int n)
{if(n<=0||head==NULL){printf("输入参数错误");return;}else{list_node *pre=NULL;list_node *current=head;list_node *next=head->next;while(n>0){pre=current;current=next;next=next->next;n--;}pre->next=next;free(current);}
}

1.7 删除整个链表

删除整个链表可不是直接free表头就行了，要一个个遍历整个链表，然后记录前一个指针的位置进行一个一个free，原理和删除一个类似，这里直接上代码。

/*对整个链表进行删除*/
void delete_list(list_node *head)
{if(head!=NULL){list_node *pre=NULL;list_node *current=head;list_node *next=head->next;while(current!=NULL){pre=current;current=next;next=next->next;free(pre);}free(current);}else{printf("链表已经为空\n");}
}

1.8 链表的反转

这个相对来说难一点，但是理解原理之后还是很容易的，有点类似于排序，但是有点区别。

反转一步一步的过程应该是这样，也有其他方法，自己查一下。

head->1->2->3->4->5 --------------------------------------原始链表

head->2->1->3->4->5 ---------------------------------------第一步

head->3->2->1->4->5 ---------------------------------------第二步

head->4->3->2->1->5 ---------------------------------------第三步

head->5->4->3->2->1 ---------------------------------------第四步

也就是相当于，每次把遍历到的当前数据提到最前面。

著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

/*链表的反转*/
void reversal_list(list_node *head)
{if(head!=NULL){list_node *current=head->next;list_node *next=current->next;while(next!=NULL){current->next=next->next;next->next=head->next;head->next=next;next=current->next;}}else{printf("链表为空\n");}
}

1.9 链表的排序

此次链表的排序使用的是选择排序，相对简单，使用冒泡等也能实现，简单讲一下冒泡的原理：

head->1->2->3->4 --------------------------------------原始链表

head->4->2->3->1 ---------------------------------------第一步

head->4->3->2->1 ---------------------------------------第二步

就是进行先让第一个数和之后的每一个数比较，只要遇到比他大的就和第一个位置交换数据，然后第一个位置就是最大的数据，之后让第二位与之后的每一个数据比较只要比他大的数就交换位置，…一直这么结束，排序完成。

/*使用选择排序*/
void list_sort(list_node *head)
{/*头节点的data用来存储总共有多少节点*/if(head==NULL)return;int i=0;int k=0;list_node *p=head->next;for(i=0;i<head->data-1;i++){list_node *s=p->next;for(k=i+1;k<head->data;k++){if((s->data)<(p->data)){int tem=p->data;p->data=s->data;s->data=tem;}s=s->next;}p=p->next;}
}**持续更新链表的循环链表、双向链表操作**