C語言實現連結串列【一】（無頭單向非迴圈連結串列）

阿新 • • 發佈：2020-12-13

無頭單向非迴圈連結串列

看到這個標題，是不是有小夥伴已經懵了呢？

只學過連結串列，怎麼還有個無頭和有頭呢？怎麼還有個迴圈和非迴圈呢？怎麼還有個單向和雙向呢？一連串的疑問。。。

其實這些都是連結串列的表示形式，只不過大部分人只接觸了最簡單的單鏈表，也就是我們這裡提到的無頭單向非迴圈連結串列，最簡單的連結串列結構表示形式

話不多說，直接上圖更直觀一些

單鏈表結構定義：

熟悉了單鏈表的結構，下面來考慮如何在連結串列中實現資料儲存呢？

連結串列是由多個節點按照一定的邏輯順序連線形成的，每一個節點都由兩部分組成，一部分儲存資料，一部分存放下一節點的地址

程式碼實現結構如下：

typedef int LDatatype;

//單個節點資料結構
typedef struct listNode {
	LDatatype data;
	struct listNode* next;
}listNode;

此處我們需要區分單鏈表和雙鏈表：

單鏈表只能在前驅節點中存放後繼節點的地址，而雙鏈表不僅能夠在前驅節點存放後繼節點地址，還可以在後繼節點中存放前驅節點的地址

區分不帶頭單鏈表和帶頭帶頭單鏈表

帶不帶頭不是說看有沒有head，而是看head節點是否存放資料

對此，即便是無頭的單鏈表在構建連結串列結構的過程中，依然在頭結點存放第一個節點的地址，但頭結點僅僅放地址，而不存放資料

typedef struct linklist {
	//儲存第一個節點的地址
	listNode* head;
}linklist;

單鏈表介面宣告：

單鏈表主要也是實現資料管理儲存功能，即增刪查改的操作，包括在頭節點插入，尾結點插入，頭結點刪除，尾結點刪除，指定節點後刪除插入操作等

void linklistInit(linklist* lst);

void linklistPushBack(linklist* lst,LDatatype val);

listNode* createNode(LDatatype val);

void linklistPopBack(linklist* lst);

void linklistPushFront(linklist* lst,LDatatype val);

void linklistPopFront(linklist* lst);

void linkInsertAfter(listNode* node, LDatatype val);

void linkPopAfter(listNode* node);

listNode* linkFind(linklist* lst, LDatatype val);

void linkDestory(linklist* lst);

void linkPrint(linklist* lst);

單鏈表介面實現
連結串列初始化：

（1）初始化連結串列結構：

由於連結串列結構中有頭結點，初始化只需要將頭結點存放地址置為空

void linklistInit(linklist* lst)
{
	if (lst == NULL)
		return;
	lst->head = NULL;
}

（2）建立節點

當執行插入操作的過程中，根據節點結構需要先構造出一個可以存放資料的節點

listNode* createNode(LDatatype val)
{
	listNode* node = (listNode*)malloc(sizeof(listNode));
	if (node != NULL)
	{
		node->data = val;
		node->next = NULL;
	}
	return node;
}

注意到在建立節點中，將該節點存放下一節點地址給NULL，如果尾插，將不需在尾部節點置NULL，其餘位置插入，更新地址即可

單鏈表尾插

void linklistPushBack(linklist* lst, LDatatype val)
{
	//空 建立節點 賦值+next置空
	if (lst == NULL || lst->head == NULL)
	{
		lst->head = createNode(val);
	}
	//非空  遍歷找到尾結點  在其後插入
	else
	{
		listNode* tail=lst->head;
		while (tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = createNode(val);
	}
}

單鏈表尾刪

只有一個頭結點情況：

遍歷找最後一個節點：

程式碼如下：

void linklistPopBack(linklist* lst)
{
	if (lst == NULL || lst->head == NULL)
		return;
	//只有一個頭結點  
	if (lst->head->next == NULL)
	{
		lst->head = NULL;
	}
	//否則，遍歷找到最後一個節點
	listNode* prev = NULL;
	listNode* tail = lst->head;
	//兩個指標同時後移查詢
	while (tail->next!=NULL)
	{
		prev = tail;
		tail = tail->next;
	}
	free(tail);
	prev->next = NULL;
}

單鏈表頭插

void linklistPushFront(linklist* lst,LDatatype val)
{
	if (lst == NULL || lst->head == NULL)
		return;
	listNode* node = createNode(val);
	node->next = lst->head;
	lst->head = node;
}

單鏈表頭刪

void linklistPopFront(linklist* lst)
{
	if (lst == NULL||lst->head==NULL)
		return;
	listNode* next= lst->head->next;
	free(lst->head);
	lst->head = next;
}

單鏈表指定節點後插入

void linkInsertAfter(listNode* node, LDatatype val)
{
	if (node == NULL)
		return;
	listNode* newnode = createNode(val);
	listNode* next = node->next;
	node->next = newnode;
	newnode->next = next;
}

單鏈表指定節點後刪除

void linkPopAfter(listNode* node)
{
	if (node == NULL)
		return;
	//listNode* newnode = createNode(val);
	listNode* next = node->next;
	listNode* newnext = next->next;
	free(next);
	node->next = newnext;
}

單鏈表遍歷

listNode* linkFind(linklist* lst, LDatatype val)
{
	if (lst == NULL || lst->head == NULL)
	{
		return NULL;
	}
	listNode* cur = lst->head;
	while (cur)
	{
		if (cur->data == val)
		{
			return cur;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return NULL;
}

單鏈表銷燬（刪除所有節點，但需要從頭開始刪除，並儲存後續節點）

void linkDestory(linklist* lst)
{
	if (lst == NULL || lst->head == NULL)
	{
		return;
	}
	listNode* cur = lst->head;
	//listNode* next = cur->next;
	while (cur)
	{
		listNode* next = cur->next;
		free(cur);
		cur = next;
		/*lst->head = next;
		cur = lst->head;
		next = next->next;*/
	}
	lst->head = NULL;
}

單鏈表某一指定節點刪除

listNode* linkErase(linklist* lst,listNode* node)
{
	if (node == NULL)
		return;
	//listNode* newnode = createNode(val);
	listNode* tmp = (listNode*)malloc(sizeof(listNode));
	tmp->next = lst->head;
	listNode* prev = tmp;
	listNode* tail = lst->head;
	//兩個指標同時後移查詢
	while (tail)
	{
		if (tail == node)
		{
			prev->next = tail->next;
			tail = tail->next;
		}
		else
		{
			prev = prev->next;
			tail = tail->next;
		}
	}
	lst->head = tmp->next;
	free(tmp);
	return lst->head;
}

正所謂千言萬語的解釋，不如一張圖解釋的清楚，不理解的小夥伴可以根據圖示來理解連結串列的指向變化，

今天分享就到這，下一次分享帶頭雙向迴圈連結串列的增刪改查實現！