单链表（C语言实现）

链表结构：

SList.h 

//--------------------------------------------------------------------------
          /*
          **功能：应用C语言实现单链表的各项操作
          **
          **
          **                  1：建立节点
          **                  2：打印单链表    
          **                  3：尾插
          **                  4：尾删
          **                  5：头插       
          **                  6：头删    
          **                  7：清空整个链表   
          **                  8：获取链表长度    
          **                  9：查找数据    
          **                10：在某位置后插入数据    
          **                11：删除某位置的数据
          **                12：删除一个无头单链表的非尾节点
          **                13：在无头单链表的一个非头节点前插入一个节点
          **                14：查找中间节点
          **                15：查找倒数第k个节点(要求只能遍历一次)
          **                16：倒着打印单链表
          **                17：逆置单链表
          **                18：合并两个有序链表（合并后依然有序）
          **                19：冒泡排序
          **  
          **
          **                                                        By ：Lynn-Zhang
          **                                                         
          */
//---------------------------------------------------------------------------                            
#pragma once

typedef int DataType;

typedef struct SListNode
{
    DataType data;    // 数据
    struct SListNode* next;   //指向下一个节点的指针
}SListNode;

// 如果要修改链表就必须加引用
SListNode* _BuyNode(DataType x);    //建立节点
void PrintSlist(SListNode* pHead);     //打印单链表
void PushBack(SListNode* & pHead, DataType x); //尾插(这里用了引用，指明是list的别名，调用时传参，不用传地址)(引用在.c文件中不可用)
//void PushBack(SListNode** pHead, DataType x);   // 这里的第一个参数指向链表第一个节点的指针的地址（调用时传参，传的是地址）

void PopBack(SListNode* & pHead);   //尾删
void PushFront(SListNode* & pHead, DataType x);    //头插
void PopFront(SListNode* & pHead);    //头删
void DestoryList(SListNode*& pHead);     //清空整个链表

int GetSize(SListNode* pHead);     //获取链表长度
SListNode* Find(SListNode* pHead, DataType x);    //查找数据
void Insert(SListNode* pos, DataType x);     //在某位置后插入数据
void Erase(SListNode*& pHead, SListNode* pos);        //删除某位置的数据
void DelNonTailNode(SListNode* pos);  //删除一个无头单链表的非尾节点
void InsertFrontNode(SListNode* pos, DataType x);    // 在无头单链表的一个非头节点前插入一个节点
SListNode* FindMidNode(SListNode* pHead);   //查找中间节点
SListNode* FindKNode(SListNode* pHead, int k);   //查找倒数第k个节点(要求只能遍历一次)
void PrintTailToHead(SListNode* pHead);    //倒着打印单链表（递归）

//SListNode* Reverse_(SListNode* pHead);  //逆置单链表（需要接收返回值），原链表会被改
void Reverse(SListNode*& pHead);  // 将原链表逆置

SListNode* Merge(SListNode* pHead1, SListNode* pHead2);   //合并两个有序链表（合并后依然有序）（递归）
void Sort(SListNode* pHead);   //冒泡排序

 SList.cpp

#include"SList.h"
 
#include <stdio.h>
#include<assert.h>
#include <malloc.h>
 
SListNode* _BuyNode(DataType x)    //建立节点
{
    SListNode* tmp = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));
    tmp->data = x;
    tmp->next = NULL;
 
    return tmp;
}

void PrintSlist(SListNode* pHead)   // 打印单链表
{
    SListNode* cur = pHead;
    while (cur)
    {
        printf("%d->", cur->data);
        cur = cur->next;
    }
 
    printf("NULL\n");
}

//void PushBack(SListNode** ppHead, DataType x)   //尾插
//{
//  assert(ppHead);
//  // 1.空
//  // 2.不为空
//  if(*ppHead == NULL)
//  {
//      *ppHead = _BuyNode(x);
//  }
//  else
//  {
//      // 找尾
//      SListNode* tail = *ppHead;
//      while(tail->next != NULL)
//      {
//          tail = tail->next;
//      }
//
//      tail->next = _BuyNode(x);
//  }
//}

void PushBack(SListNode* & pHead, DataType x)  //尾插
{
    // 1.空
    // 2.不为空
    if (pHead == NULL)
    {
        pHead = _BuyNode(x);
    }
    else
    {
        // 找尾
        SListNode* tail = pHead;
        while (tail->next != NULL)
        {
            tail = tail->next;
        }
 
        tail->next = _BuyNode(x);
    }
}

void PopBack(SListNode* & pHead)      //  尾删
{
    //
    // 1.空
    // 2.一个节点
    // 3.多个节点
    //
    if (pHead == NULL)
    {
        return;
    }
    else if (pHead->next == NULL)
    {
        free(pHead);
        pHead = NULL;
    }
    else
    {
        SListNode* tail = pHead;
        SListNode* prev = NULL;
        while (tail->next)
        {
            prev = tail;
            tail = tail->next;
        }
 
        free(tail);
        prev->next = NULL;
    }
}

void PushFront(SListNode* & pHead, DataType x)   //头插
{
    // 1.空
    // 2.不空
    if (pHead == NULL)
    {
        pHead = _BuyNode(x);
    }
    else
    {
        SListNode* tmp = _BuyNode(x);
        tmp->next = pHead;
        pHead = tmp;
    }
}

void PopFront(SListNode*& pHead)   //头删
{
    //
    // 1.空
    // 2.一个节点
    // 3.一个以上的节点
    //
    if (pHead == NULL)
    {
        return;
    }
    else if (pHead->next == NULL)
    {
        free(pHead);
        pHead = NULL;
    }
    else
    {
        SListNode* tmp = pHead;
        pHead = pHead->next;
 
        free(tmp);
    }
}

void DestoryList(SListNode*& pHead)   //清空整个链表
{
    SListNode* cur = pHead;
    while (cur)
    {
        SListNode* tmp = cur;
        cur = cur->next;
        free(tmp);
    }
 
    pHead = NULL;
}
 
int GetSize(SListNode* pHead)   //获取链表长度
{
    assert(pHead);
    SListNode* cur = pHead;
    int count = 0;
    while (cur)
    {
        count++;
        cur = cur->next;
    }
    return count;
}

SListNode* Find(SListNode* pHead, DataType x)  //查找节点
{
    SListNode* cur = pHead;
    while (cur)
    {
        if (cur->data == x)
        {
            return cur;
        }
        cur = cur->next;
    }
    return NULL;
}

void Insert(SListNode* pos, DataType x)   // 某位置后插入节点
{
    assert(pos);
 
    SListNode* tmp = _BuyNode(x);
    tmp->next = pos->next;
    pos->next = tmp;
}

void Erase(SListNode*& pHead, SListNode* pos)   //删除某位置的节点
{
    assert(pos);
    assert(pHead);
 
    //pos为头结点
    if (pHead == pos)
    {
        pHead = pHead->next;
        free(pos);
        return;
    }
    ////
    SListNode* prev = pHead;
    while (prev)
    {
        if (prev->next == pos)
        {
            prev->next = pos->next;
            free(pos);
            break;
        }
        prev = prev->next;
    }
}

void DelNonTailNode(SListNode* pos)  //// 删除一个无头单链表的非尾节点
{
    assert(pos);
    assert(pos->next);
    SListNode* del = pos->next;
    SListNode* dnext = del->next;
    pos->data = del->data;
    pos->next = dnext;
    free(del);
}

void InsertFrontNode(SListNode* pos, DataType x)     // 在无头单链表的一个非头节点前插入一个节点
{
    assert(pos);
 
    SListNode* tmp = _BuyNode(pos->data);
    tmp->next = pos->next;
    pos->next = tmp;
    pos->data = x;
}
 
void Sort(SListNode* pHead)    //冒泡排序
{
 
    assert(pHead);
    int size = GetSize(pHead);
    for (int i = 0; i < size - 1; i++)
    {
        SListNode* left = pHead;
        SListNode* right = pHead->next;
        for (int j = 0; j < size - i - 1; j++)
        {
            if (left->data>right->data)
            {
                int tmp = left->data;
                left->data = right->data;
                right->data = tmp;
            }
            right = right->next;
            left = left->next;
        }
    }
}
 
SListNode* FindMidNode(SListNode* pHead)   //查找中间节点
{
    SListNode* fast = pHead;
    SListNode* slow = pHead;
    while (fast&&fast->next)
    {
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;
    }
    return slow;
}

SListNode* FindKNode(SListNode* pHead, int k)   //查找倒数第k个节点
{
    SListNode* fast = pHead;
    SListNode* slow = pHead;
    while (fast && k--)
    {
        fast = fast->next;
    }
    if (k > 0)
    {
        return NULL;
    }
    while (fast)
    {
        slow = slow->next;
        fast = fast->next;
    }
    return slow;
}

void PrintTailToHead(SListNode* pHead)    //倒着打印单链表（递归）
{
    if (pHead)
    {
        PrintTailToHead(pHead->next);
        printf("%d ", pHead->data);
    }
}

//SListNode* Reverse_(SListNode* pHead) //逆置单链表（需要接收返回值）原链表会被改
//{
//  SListNode* cur = pHead;
//  SListNode* newHead = NULL;
//  while (cur)
//  {
//      SListNode* tmp = cur;
//      cur = cur->next;
//      tmp->next = newHead;
//      newHead = tmp;
//  }
//  return newHead;
//}

void Reverse(SListNode*& pHead)  //逆置单链表 （无需返回值）

{
    SListNode* cur = pHead;
    SListNode* newHead = NULL;
    while (cur)
    {
        SListNode* tmp = cur;
        cur = cur->next;   
        tmp->next = newHead;
        newHead = tmp;
    }
    pHead = newHead;
    //return newHead;
}
 
 
SListNode* Merge(SListNode* pHead1, SListNode* pHead2)   //合并两个有序链表（合并后依然有序）递归
{
    if (pHead1 == NULL)
        return pHead2;
    else if (pHead2 == NULL)
        return pHead1;
 
    SListNode* pMergedHead = NULL;
 
    if (pHead1->data < pHead2->data)
    {
        pMergedHead = pHead1;
        pMergedHead->next = Merge(pHead1->next, pHead2);
    }
    else
    {
        pMergedHead = pHead2;
        pMergedHead->next = Merge(pHead1, pHead2->next);
    }
 
    return pMergedHead;
}

Test.cpp

#include "SList.h"
#include<stdlib.h>
 
//测试用例
void Test1()
{
    // 尾插 打印 尾删 头插 头删 清空链表
    SListNode* list = NULL;
    PushBack(list, 1);
    PushBack(list, 2);
    PushBack(list, 3);
    PushBack(list, 4);
    PrintSlist(list);
    PopBack(list);
    PrintSlist(list);
    PushFront(list,0);
    PrintSlist(list);
    PopFront(list);
    PrintSlist(list);
    DestoryList(list);
    PrintSlist(list);
}
void Test2()
{
    // 查找节点  在某位置插入节点 删除某位置节点  
    SListNode* list = NULL;
    PushBack(list, 1);
    PushBack(list, 2);
    PushBack(list, 3);
    PushBack(list, 4);
    PrintSlist(list);
    SListNode* pos = Find(list, 2);
    Insert(pos, 0);
    PrintSlist(list);
    Erase(list, Find(list, 0));
    PrintSlist(list);
 
}
void Test3()
{
    SListNode* list = NULL;
    PushBack(list, 1);
    PushBack(list, 2);
    PushBack(list, 3);
    PushBack(list, 4);
    PushBack(list, 5);
    PushBack(list, 6);
    PrintSlist(list);
    // 删除一个无头单链表的非尾节点  
    /*SListNode* pos = Find(list, 2);
    DelNonTailNode(pos);
    PrintSlist(list);*/
 
    // 在无头单链表的一个非头节点前插入一个节点
    /*SListNode* pos = Find(list, 2);
    InsertFrontNode(pos, 0);
    PrintSlist(list);*/
 
    //查找中间节点
    //PrintSlist(FindMidNode(list));
 
    //查找倒数第k个节点
    //SListNode* ret = FindKNode(list, 2);
    //PrintSlist(ret);
 
    //倒着打印单链表（递归）
    //PrintTailToHead(list);
 
    //逆置单链表
    //SListNode* ret = Reverse(list);
    //PrintSlist(ret);
    //PrintSlist(Reverse_(list));
    //PrintSlist(list);

     
}
void Test4()
{   //合并两个有序链表（合并后依然有序）
    SListNode* list = NULL;
    PushBack(list, 4);
    PushBack(list, 2);
    PushBack(list, 1);
    PushBack(list, 4);
    PrintSlist(list);
    Sort(list);
    PrintSlist(list);
 
    /*SListNode* list1 = NULL;
    PushBack(list1, 2);
    PushBack(list1, 3);
    PushBack(list1, 3);
    PushBack(list1, 0);
    PrintSlist(list);
    Sort(list1);
    PrintSlist(list1);
 
    SListNode* ret = Merge(list, list1);
    PrintSlist(ret);
    PrintSlist(list);
    PrintSlist(list1);*/
}
int main()
{
    //Test1();
    //Test2();
    //Test3();
    Test4();
    system("pause");
    return 0;
}