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前语
回顾之前的顺序表,咱们发现就算是动态扩容,咱们也都是成倍的括,也或许存在空间糟蹋,并且顺序表的头插头删还十分麻烦,需求移动数据。 而链表的存在就处理了头插头删以及空间糟蹋这一问题,说到链表,咱们脑海中就会浮现出一个链条把东西都链接起来。
链表
链表是一种物理存储结构上非接连、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是经过链表中的指针链接次第完成的 。这儿所谓的逻辑结构,其实就是为了便利了解,然后加上箭头用来表明关系的,但实际上并不存在箭头。
咱们发现,链式结构其实就是在该节点寄存下一个节点的地址,然后经过地址便能够访问到该节点的下一个节点。而上图中的箭头,仅仅为了便利了解,一个一个连接起来,但实际上是并不存在的。(逻辑结构)
因而,链式结构在逻辑上是接连的(如上图经过箭头链接起来),但在物理地址上却不必定接连。由于每一个节点都是在堆上拓荒空间,拓荒空间的地址有或许接连,又或许不接连。
链表种类
链表主要分为以下几类:单向与双向、带头与不带头、循环与非循环,而经过这三类的组合,又分为八种方式的链表:带头单向循环链表、带头单向不循环……
而咱们本次章节研讨的就是不带头单向非循环链表。把这一个连接后,后边的其它种类的链表就很好了解与完成了
接口完成
typedef int SLTDateType;
typedef struct SListNode
{
SLTDateType data;//数据
struct SListNode* next;//指向下一个结构体的指针
}SListNode;
动态请求节点
动态请求节点其实就是在堆上malloc出一块空间,并把数据data寄存在该节点中。由于后边的刺进操作都需求进行拓荒新空间,所以这儿单独给写了出来,后边用到的时分直接调用即可
//动态请求节点
SListNode* BuySListNode(SLTDateType x)
{
SListNode*newnode=(SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));//malloc空间
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
exit(-1);
}
newnode->data = x;//将数据放在该节点的data
newnode->next = NULL;//next置为空(防止野指针)
return newnode;//回来新节点
}
尾插与尾删
尾插 仍是需求进行画图,这样才干更好的了解 但是这儿假设传来的是个空指针,即假设是一个空的链表,那尾插时这个新节点就作为头节点来运用。(特殊情况)
//尾插
void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{
//动态请求一个新节点
SListNode* newnode = BuySListNode(x);
//空表
if (*pplist == NULL)
{
//这儿改动List,传址调用、形参是实参的临时复制,形参的修正不会影响实参,所以传List的地址,即用二级指针变量来接纳一级指针的地址,这时解引用后就会影响到List
*pplist = newnode;
}
else
{ //找尾巴
SListNode* ptail = *pplist;
//这儿修正的是结构体成员变量,所以不用二级指针
while (ptail->next != NULL)
{
ptail = ptail->next;
}
//将节点接在尾巴上
ptail->next = newnode;
}
}
这儿需求留意的是,我是在外面定义的是一个结构体指针,要对此进行修正,有必要传址调用,由于传值调用形参的改动不会影响实参。而进行修正后(空表情况下进行尾插),后边的再次尾插其实改动的就不是该变量了,而是该变量的结构体成员next,以及next节点指向的data
尾删 画图处理一切。
这儿需求留意的就是,假设只要一个节点的情况下,该节点的next就是空指针,然后再next就形成了空指针的解引用操作(NULL->next)这是错误的,所以咱们要考虑到只剩一个节点的特殊情况,另外,还要留意空表状况是不可删去的。
//尾删
void SListPopBack(SListNode** pplist)
{
//空表不可进行删去,所以加个断言
assert(*pplist);
//只要一个数据时直接把该节点开释,然后置空即可
if ((*pplist)->next == NULL)
{
free(*pplist);
*pplist = NULL;
}
else
{
SListNode* ptail = *pplist;//本意即SListNode*ptail=list
//找到最终一个的前一个
while (ptail->next->next!=NULL)
{
ptail = ptail->next;
}
//开释最终一个节点
free(ptail->next);
//并把指向最终一个节点的next置空(不置空就是野指针了,由于虽然开释了那块空间,但是它的前一个节点的next依然指向它)
ptail->next = NULL;
}
}
打印
这儿咱们写一个打印的接口,便利咱们调查。也很简单,遍历整个链表即可。
//单链表打印
void SListPrint(SListNode* phead)
{
SListNode* cur = phead;
//留意这儿是cur!=NULL,由于假设是cur->next !=NULL的话,最终一个节点的数据不会被打印
while (cur != NULL)
{
printf("%d->", cur->data);
cur = cur->next;
}
printf("NULL");
}
这儿咱们来测验一下前面的尾插与尾删操作。
void SListTest2()
{
SListNode* list = NULL;
//传址调用,解引用后形参的修正会影响实参
SListPushBack(&list, 0);
//SListPrint(list);//0->NULL
SListPushBack(&list, 1);
SListPushBack(&list, 2);
SListPushBack(&list, 3);
SListPushBack(&list, 4);
//打印
//SListPrint(list);//0->1->2->3->4->NULL
//尾删
SListPopBack(&list);
//SListPrint(list);//0->1->2->3->NULL
SListPopBack(&list);
SListPopBack(&list);
SListPopBack(&list);
SListPopBack(&list);
SListPrint(list);//NULL
//空表进行删去
SListPopBack(&list);//报错 error
}
经过测验咱们发现一切都在掌控之中,并没有什么问题。接下来完成头插与头删。
头插与头删
头插
单链表的头插最为简单,时刻复杂度达到了O(1),仍是经过画图然后更好的了解。这儿只需求将新节点的next指向目前的头指针,然后头指针再更新为新节点即可。
//头插
void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDateType x)
{
//留意这儿形参是二级指针,由于这儿改动的是list,并不是改动list指向的结构体成员,所以传地址,而一级指针的地址,就要用二级指针pplist接纳
SListNode* newnode = BuySListNode(x);
newnode->next =*pplist;
*pplist = newnode;
}
咱们假定是个空链表,咱们发现头插也是适用的。因而就以上代码就够了。 头删
这儿咱们需求留意的就是,空表不可进行删去,然后其他的画个图就一目了然,需求留意的是,这儿依然是改动的list,所以仍是用二级指针。
//头删
void SListPopFront(SListNode** pplist)
{
assert(*pplist);
//先保存
SListNode* next = (*pplist)->next;
free(*pplist);
*pplist = next;
}
测验
//头插头删
void SListTest3()
{
//头插
SListNode* list = NULL;
SListPushFront(&list,1);
//SListPrint(list);//1->NULL
SListPushFront(&list, 2);
SListPushFront(&list, 3);
SListPushFront(&list, 4);
//SListPrint(list);//4->3->2->1->NULL
//头删
SListPopFront(&list);
//SListPrint(list);//3->2->1->NULL
SListPopFront(&list);
SListPopFront(&list);
SListPopFront(&list);
SListPrint(list);//NULL
//SListPopFront(&list);//error(空表不可删去)
}
这儿咱们经过测验,进行调查发现没有什么问题,接下来是单链表的查找。
查找
查找操作也很简单,无非就是遍历整个链表,然后找到data时回来该节点指针即可,找不到就回来空指针。其实也能够这样来完成:
//单链表查找
SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDateType x)
{
SListNode* cur = plist;
//while (cur)
//{
// if (cur->data == x)
// {
// return cur;
// }
// cur = cur->next;
//}
//return NULL;
//简化版本
while (cur && cur->data != x)
{
cur = cur->next;
}
//完毕循环的条件,要么就是cur== NULL,说明找不到,或者就是cur->data==x,找到了,这儿直接回来cur就行。
return cur;
}
恣意方位刺进与删去
pos方位进行刺进 思路都在图纸当中,画图会愈加简单了解!
//在pos方位刺进
void SListInsert(SListNode** pplist, SListNode* pos, SLTDateType x)
{
if (*pplist == pos)
{
//头插
SListPushFront(pplist, x);
}
else
{
SListNode* cur = *pplist;
//找到pos节点之前的一个
while (cur->next != pos)
{
cur = cur->next;
}
//将新节点刺进在此
SListNode* newnode = BuySListNode(x);
//找到了pos方位之前的了
cur->next = newnode;
newnode->next = pos;
}
}
pos方位进行删去
//删去pos方位
void SListErase(SListNode** pplist, SListNode* pos)
{
assert(pos);
//假设pos指向list
if (pos == *pplist)
{
SListPopFront(pplist);
}
else
{
SListNode* cur = *pplist;
//找到pos方位之前的
while (cur->next != pos)
{
cur = cur->next;
}
cur->next = pos->next;
free(pos);
}
}
销毁
最终就是单链表的销毁,由于咱们知道,malloc、realloc、calloc这几个函数都是与free成对呈现的。不然会造成内存走漏。 这儿咱们也是需求进行遍历每一个节点,然后进行删去,不过需求留意的是在删去该节点之前。要先记住下一个节点。
//单链表销毁
void SListDestroy(SListNode** pplist)
{
SListNode* cur = *pplist;
while(cur != NULL)
{
SListNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
*pplist = NULL;//必定要置空,不然后边打印就是野指针的访问
}
总结
在这儿,必定要多画图,根据图形来理清思路,然后再进行写代码,一起必定要考虑考虑特殊情况,比方空表状况下能不能删去,比方free的时分会不会存在野指针, 并且还主张大家边写边调试,不要一口气从尾插写完,要逐渐进行,慢便是快!
end 日子本来烦闷,但跑起来就会有风!❤