1. 链表

之前我们实现了顺序表，接下来来学习链表，并且理解顺序表和链表的区别

1.1 链表的概念及结构

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。

注意：

从上图可看出，链式结构在逻辑上是连续的，但是在物理上不一定连续

现实中的节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

假设在32为系统上，节点中值域为int类型，则一个节点的大小为8个字节，则也可能有下述链表：

1.2 链表的分类

实际中链表的结构非常多样，一下情况组合起来就有8种链表结构：

单向或者双向

带头或者不带头

循环或者非循环

以上情况进行随机组合，共有8种。
虽然有这么多的链表的结构，但是我们实际中最常用还是两种结构：

无头单向非循环链表：结构简单，一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构，如哈希桶、图的邻接表等等。另外这种结构在笔试面试中出现很多。

带头双向循环链表：结构最复杂，一般用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构，都是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带来很多优势，实现反而简单了，后面我们代码实现了就知道了。

我们来实现这两种链表，那么其它链表就十分简单了。

1.3 链表的实现

和写顺序表一样，我们来写接口函数，来想一想链表的一些结构。

//首先我们得想一想节点的结构有哪一些？
typedef int SLTDataType;//想修改数据的类型在这里修改就足够了typedef struct SLTNode {//创建节点，节点有值，有下一个节点的地址SLTDataType val;struct SLTNode* next;//next有下个节点的地址
}SLTNode;//重命名，有助于节省代码

//想好了节点的结构，那我们得创建节点了，写个创建节点函数。
//将想要赋数据值传过来
SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x)//创建节点就要向内存申请空间，那么返回空间的地址就行了
{SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));if (newnode == NULL)//如果开辟失败进行报错{perror("malloc fail");//开辟失败则返回错误信息return NULL;}newnode->next = NULL;//及时将第一个节点的next置为空，不能为野指针newnode->val = x;//将数据置为x   return newnode;
}

//申请完节点时，想一个问题，单链表能不能打印？我们知道顺序表是空的不能打印，顺序表是空的代表申请空间失败，但是单链表是空的可以打印
void SLTNodePrint(SLTNode* phead)//这里不用断言指针是否为空，因为空链表可以进行打印
{if (phead == NULL)return;SLTNode* cur = phead;//最好创建一个新的指针来接收地址while (cur)//循环遍历，一个一个数据打印，将cur指向下个节点，为空代表节点遍历完了{printf("%d->", cur->val);cur = cur->next;}printf("NULL\n");
}

//我们来进行数据的插入，首先是尾部插入节点
void SLTNodePushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
//这里使用二级指针是因为我们要修改一级指针的值。
{assert(pphead);//断言判断一级指针的地址不能为空SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);//申请一个节点，返回地址if (*pphead == NULL)//如果为空链表直接将新的地址作为新的节点{*pphead = newnode;}else//链表不为空{SLTNode* tail = *pphead;while (tail->next){tail = tail->next;//一个循环遍历，找到最后一个节点}tail->next = newnode;//将新的节点接到最后一个节点上，自己成为最后一个节点}
}

//进行头部插入节点
//一样的，修改值就要传地址过来
void SLTNodePushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{assert(pphead);//断言SLTNode* cur = *pphead;SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);//头插申请一个新的节点newnode->val = x;newnode->next = cur;//让新的节点next指向之前的节点(*pphead) = newnode;//将指针指向的地址改变
}

//进行尾删
void SLTNodePopBack(SLTNode** pphead)
{assert(pphead);//断言if (*pphead == NULL)//要判断链表为空的情况return;SLTNode* tail = *pphead;SLTNode* prev = tail;while (tail->next)//找到最后一个节点{prev = tail;tail = tail->next;}free(tail);//删除链表时，要记得及时释放空间prev->next = NULL;//将前一个链表的next置为空，否则就是野指针
}

//进行头删
void SLTNodePopFront(SLTNode** pphead)
{assert(pphead);//断言if (*pphead == NULL)//当为空链表时，直接返回return;SLTNode* cur = *pphead;*pphead = cur->next;//将*pphead指向下一个节点的地址cur->next = NULL;//及时将指针置为空free(cur);}

//进行插入节点操作，我们在指定节点后插入一个新的节点
//为什么不在指定节点插入节点呢？因为单链表没有存储上个节点的地址，只存储了下个节点的地址，所以在指定节点插入节点会有点麻烦，我们就在指定节点后插入一个节点。
void SLTNodeInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{assert(pos);//判断传的是不是空SLTNode* newnode = BuySLTNode(x);//申请一个新节点SLTNode* next = pos->next;//要记住后一个节点的位置pos->next = newnode;//在当前节点的next指向新节点newnode->next = next;//新节点的next指向指定节点的下一个节点
}

//进行删除操作
void SLTNodeEraseAfter(SLTNode* pos)
{assert(pos && pos->next);//要判断空或者只有一个节点的情况SLTNode* del = pos->next;pos->next = del->next;//要将指定节点的next指向被删除节点的next，要不然释放空间之后就是野指针了del->next = NULL;free(del);//记得释放空间
}

//进行数据的查找，找到了返回节点的地址
SLTNode* SLTNodeSerach(SLTNode*phead, SLTDataType x)
{assert(phead);//如果为空则不用找SLTNode* cur = phead;while (cur){if (cur->val == x)return cur;//找到了就返回当前节点的地址cur = cur->next;//指向下一个节点}return NULL;//没找到就返回空
}

//进行链表的销毁
void SLTNodeDestroy(SLTNode** pphead)
{assert(pphead);//断言if (*pphead == NULL)//空链表就不用销毁了return;SLTNode* cur = *pphead;SLTNode* del = *pphead;while (cur){del = cur;//一个要删除节点的地址cur = cur->next;//一个保存下个节点的地址del->next = NULL;free(del);//释放空间}
}

1. 4 结尾

当前我们学习单链表，下次学习双向链表，自己也可以去力扣网站上刷一些题，来巩固链表相关的知识，我也会不定时写一些我自己的解题看法
https://leetcode.cn/tag/linked-list/problemset/

o_0

龙吟虎啸，凤翥鸾翔，大丈夫之气象。—格言联璧

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【数据结构】单链表的实现

文章目录

1. 链表

1.1 链表的概念及结构

1.2 链表的分类

1.3 链表的实现

1. 4 结尾

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