单链表的基本操作-完整代码和拆开分析

#include <stdio.h>　　　　//增+删+改+查+初始化+输出
#include <stdlib.h>
typedef struct Link {
    int  elem;
    struct Link *next;
}link;
link * initLink();
//链表插入的函数，p是链表，elem是插入的结点的数据域，add是插入的位置
link * insertElem(link * p, int elem, int add);
//删除结点的函数，p代表操作链表，add代表删除节点的位置
link * delElem(link * p, int add);
//查找结点的函数，elem为目标结点的数据域的值
int selectElem(link * p, int elem);
//更新结点的函数，newElem为新的数据域的值
link *amendElem(link * p, int add, int newElem);
void display(link *p);
int main() {
    //初始化链表（1，2，3，4）
    printf("初始化链表为：\n");
    link *p = initLink();
    display(p);
    printf("在第4的位置插入元素5：\n");
    p = insertElem(p, 5, 4);
    display(p);
    printf("删除第三个位置的元素:\n");
    p = delElem(p, 3);
    display(p);
    printf("查找元素2的位置：\n");
    int address = selectElem(p, 2);
    if (address == -1) {
        printf("没有该元素");
    }
    else {
        printf("%d\n", address);
    }
    printf("更改第3的位置上的数据为7:\n");
    p = amendElem(p, 3, 7);
    display(p);
    return 0;
}
link * initLink() {
    link * p = (link*)malloc(sizeof(link));//创建一个头结点
    link * temp = p;//声明一个指针指向头结点，用于遍历链表
    //生成链表
    for (int i = 1; i < 5; i++) {
        link *a = (link*)malloc(sizeof(link));
        a->elem = i;
        a->next = NULL;
        temp->next = a;
        temp = temp->next;
    }
    return p;
}
link * insertElem(link * p, int elem, int add) {
    link * temp = p;//创建临时结点temp
    //首先找到要插入位置的上一个结点
    for (int i = 1; i < add; i++) {
        temp = temp->next;
        if (temp == NULL) {
            printf("插入位置无效\n");
            return p;
        }
    }
    //创建插入结点c
    link * c = (link*)malloc(sizeof(link));
    c->elem = elem;
    //向链表中插入结点
    c->next = temp->next;
    temp->next = c;
    return  p;
}
link * delElem(link * p, int add) {
    link * temp = p;
    //遍历到被删除结点的上一个结点
    for (int i = 1; i < add; i++) {
        temp = temp->next;
        if (temp->next == NULL) {
            printf("没有该结点\n");
            return p;
        }
    }
    link * del = temp->next;//单独设置一个指针指向被删除结点，以防丢失
    temp->next = temp->next->next;//删除某个结点的方法就是更改前一个结点的指针域
    free(del);//手动释放该结点，防止内存泄漏
    return p;
}
int selectElem(link * p, int elem) {
    link * t = p;
    int i = 1;
    while (t->next) {
        t = t->next;
        if (t->elem == elem) {
            return i;
        }
        i++;
    }
    return -1;
}
link *amendElem(link * p, int add, int newElem) {
    link * temp = p;
    temp = temp->next;//tamp指向首元结点
    //temp指向被删除结点
    for (int i = 1; i < add; i++) {
        temp = temp->next;
    }
    temp->elem = newElem;
    return p;
}
void display(link *p) {
    link* temp = p;//将temp指针重新指向头结点
    //只要temp指针指向的结点的next不是Null，就执行输出语句。
    while (temp->next) {
        temp = temp->next;
        printf("%d ", temp->elem);
    }
    printf("\n");
}

 1.初始化：

 41 link * initLink() {
 42     link * p = (link*)malloc(sizeof(link));//创建一个头结点
 43     link * temp = p;//声明一个指针指向头结点，用于遍历链表
 44     //生成链表
 45     for (int i = 1; i < 5; i++) {
 46         link *a = (link*)malloc(sizeof(link));
 47         a->elem = i;
 48         a->next = NULL;
 49         temp->next = a;
 50         temp = temp->next;
 51     }
 52     return p;
 53 }

（1）malloc申请头结点，赋给指向该头结点（空间）的指针------- * p （用来代表该链表）

（2）声明用来遍历链表的指针------- * temp  （用来遍历链表）

（3）循环创建节点------利用malloc创建 ，赋给指向新申请的节点的指针-------  * a （用来代表新申请的节点）

              1>为新节点的elem属性赋值

　　　　2>为新节点的next指向为空

　　　　3>头结点的next指向新节点　　temp->next = a;

　　　　4>将遍历链表的指针后移到下一个节点　　temp = temp->next;

2.插入：

 54 link * insertElem(link * p, int elem, int add) {
 55     link * temp = p;//创建临时结点temp
 56     //首先找到要插入位置的上一个结点
 57     for (int i = 1; i < add; i++) {
 58         temp = temp->next;
 59         if (temp == NULL) {
 60             printf("插入位置无效\n");
 61             return p;
 62         }
 63     }
 64     //创建插入结点c
 65     link * c = (link*)malloc(sizeof(link));
 66     c->elem = elem;
 67     //向链表中插入结点
 68     c->next = temp->next;
 69     temp->next = c;
 70     return  p;
 71 }

（1）创建临时指针 ---------- * temp （用来遍历链表）

（2）循环寻找插入位置的上一个节点

　　　　　　1>遍历链表的指针后移一位

　　　　　　2>判断该指针移动后是否为空，（假设插入位置有效）当循环结束，遍历链表的指针指向了插入位置的上一个节点

（3）创建节点--------利用malloc创建 ，赋给指向新申请的节点的指针-------   * c（用来代表新申请的节点）

（4）为新节点的elem属性赋值

（5）为新节点的next指向遍历链表的指针的下一个节点（未插入前） 　　c->next = temp->next;

（6）将遍历链表的指针指向新节点　　temp->next = c;

3.删除：

 72 link * delElem(link * p, int add) {
 73     link * temp = p;
 74     //遍历到被删除结点的上一个结点
 75     for (int i = 1; i < add; i++) {
 76         temp = temp->next;
 77         if (temp->next == NULL) {
 78             printf("没有该结点\n");
 79             return p;
 80         }
 81     }
 82     link * del = temp->next;//单独设置一个指针指向被删除结点，以防丢失
 83     temp->next = temp->next->next;//删除某个结点的方法就是更改前一个结点的指针域
 84     free(del);//手动释放该结点，防止内存泄漏
 85     return p;
 86 }

（1）创建临时指针 ---------- * temp （用来遍历链表）

（2）循环寻找插入位置的上一个节点

　　　　　　1>遍历链表的指针后移一位

　　　　　　2>判断该指针移动后是否为空，（假设插入位置有效）当循环结束，遍历链表的指针指向了插入位置的上一个节点

（3）声明指针指向被删除节点，防止丢失-------- * del （用来指向被删除节点）      link * del = temp->next;

（4）将遍历链表的指针指向下下个节点（未插入前）      temp->next = temp->next->next;

（5）手动释放被删除节点

4.查找元素n的位置：

 87 int selectElem(link * p, int elem) {
 88     link * t = p;
 89     int i = 1;
 90     while (t->next) {
 91         t = t->next;
 92         if (t->elem == elem) {
 93             return i;
 94         }
 95         i++;
 96     }
 97     return -1;
 98 }

（1）创建临时指针 ---------- * t（用来遍历链表）

（2）当用来遍历的指针的next域不为空时

                        1>将指针后移一个节点

　　　　　　　2>判断此时指针指向的节点elem属性是否就是要找的元素n

　　　　　　　3>循环直至找见为止返回1，若未找见返回-1

5.修改：

 99 link *amendElem(link * p, int add, int newElem) {
100     link * temp = p;
101     temp = temp->next;//tamp指向首元结点
102     //temp指向被删除结点
103     for (int i = 1; i < add; i++) {
104         temp = temp->next;
105     }
106     temp->elem = newElem;
107     return p;
108 }

升级版：

link *amendElem(link * p, int add, int newElem) {
    link * temp = p;
    for (int i = 0; i < add; i++) {
        temp = temp->next;
    }
    temp->elem = newElem;
    return p;
}

（1）创建临时指针 ---------- * temp（用来遍历链表）

（2）循环寻找被删除节点，循环结束temp指向被删除节点

（3）将temp指向的节点中的elem属性赋值为所传入的值

6.输出：

109 void display(link *p) {
110     link* temp = p;//将temp指针重新指向头结点
111     //只要temp指针指向的结点的next不是Null，就执行输出语句。
112     while (temp->next) {
113         temp = temp->next;
114         printf("%d ", temp->elem);
115     }
116     printf("\n");
117 }

（1）创建临时指针 ---------- * temp（用来遍历链表）

（2）当temp的next不为空（即存在下一个指针），则temp依次指向下一个节点，输出被指向节点的elem值