C链表一——链表增删改查以及初始化的头插法与尾插法
线性表的链式存储又称为链表（物理实现方式）；
链式存储是最常用的存储方式之一。它不仅可以用来表示线性表，而且可以用来表示各种非线性的数据结构；
链表又可分为单链表、双链表、循环链表等。
一：单链表
所谓单链表是指数据结点是单向排列的。它包括两个域，一个信息域用于存放数据，一个指针域用于存放下个结点的地址；
单链表中结点类型的描述如下:
struct Node { ElemType data_; Node *next_; };
利用单链表可以解决顺序表需要大量的连续的存储空间的缺点，但是单链表附加了指针域，也带来了浪费存储空间的缺点。
注意：本文所有程序都是用“头指针”来表示一个单链表，而没有用带头结点的单链表。
头指针：是指向单链表第一个结点的指针；
头结点：单链表第一个结点之前附加的一个结点，此时，头指针指向头结点，头结点的指针域指向单链表的第一个结点；
结点的定义以及打印函数：
//结点声明 typedef struct tag { int Nnum_; struct tag *Nnext_; }Node, *pNode; //打印函数 void link_print(pNode phead) { while(phead != NULL) { printf("Node_value:%4d\n", phead->Nnum_); phead = phead->Nnext_; } }
一：利用尾插法初始化单链表
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <time.h> typedef struct tag { int Nnum_; struct tag *Nnext_; }Node, *pNode; void link_print(pNode phead) { while(phead != NULL) { printf("Node_value:%4d\n", phead->Nnum_); phead = phead->Nnext_; } } void link_init_tail(pNode *phead, int size) //传的是地址 { pNode pNew = NULL; pNode pTail = NULL; while( size > 0) { //申请内存 pNew = (pNode)malloc(sizeof(Node)); //注意这里为何不用pNode而用Node，因为sizeof(pNode) = 4 //赋值 pNew->Nnum_ = rand()%1000; //插入链表 if(*phead == NULL) //链表为空时 { *phead = pNew;//连接新的结点 pTail = pNew; } else//不为空 { pTail->Nnext_ = pNew ; //连接新的结点 pTail = pNew; //改名字 } size --; } } int main(int argc, char const *argv[]) { srand(time(NULL)); pNode phead = NULL; link_init_tail(&phead, 10); link_print(phead); return 0; }
二：利用头插法初始化单链表
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <string.h> 4 #include <time.h> 5 6 typedef struct tag 7 { 8 int Nnum_; 9 struct tag *Nnext_; 10 }Node, *pNode; 11 12 13 void link_print(pNode phead) 14 { 15 while(phead != NULL) 16 { 17 printf("Node_value:%4d\n", phead->Nnum_); 18 phead = phead->Nnext_; 19 } 20 } 21 22 void link_init_head(pNode *phead, int size) 23 { 24 pNode pNew = NULL; 25 26 while( size > 0) 27 { 28 //申请内存 29 pNew = (pNode)malloc(sizeof(Node)); //注意这里为何不用pNode而用Node，因为sizeof(pNode) = 4 30 //赋值 31 pNew->Nnum_ = rand()%1000; 32 //插入链表 33 if(*phead == NULL) 34 { 35 *phead = pNew;//连接新的结点; 36 } 37 else 38 { 39 pNew->Nnext_ = *phead;//将pNew的next域置为phead 40 *phead = pNew; 41 } 42 size --; 43 } 44 } 45 46 int main(int argc, char const *argv[]) 47 { 48 srand(time(NULL)); 49 pNode phead = NULL; 50 link_init_head(&phead, 10); 51 52 link_print(phead); 53 return 0; 54 }
三：删除结点
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <string.h> 4 #include <time.h> 5 #include <assert.h> 6 7 typedef struct tag 8 { 9 int Nnum_; 10 struct tag *Nnext_; 11 }Node, *pNode; 12 13 void link_print(pNode phead) 14 { 15 int i= 0; 16 while(phead != NULL) 17 { 18 printf("%3d", phead->Nnum_); 19 phead = phead->Nnext_; 20 ++i; 21 } 22 printf("i:%d\n", i); 23 } 24 25 void link_init_tail(pNode *phead, int size) //传的是地址 26 { 27 pNode pNew = NULL; 28 pNode pTail = NULL; 29 30 while( size > 0) 31 { 32 //申请内存 33 pNew = (pNode)malloc(sizeof(Node)); //注意这里为何不用pNode而用Node，因为sizeof(pNode) = 4 34 //赋值 35 pNew->Nnum_ = rand()%50; 36 //插入链表 37 if(*phead == NULL) //链表为空时 38 { 39 *phead = pNew;//连接新的结点 40 pTail = pNew; 41 } 42 else//不为空 43 { 44 pTail->Nnext_ = pNew ; //连接新的结点 45 pTail = pNew; //改名字 46 } 47 size --; 48 } 49 } 50 51 //该函数只能删除一个相同的结点，如果想要删除所有与num相等的结点值，则直接在while循环里执行删除操作即可 52 void link_delete(pNode *phead, int num)//num表示要删除元素的数值 53 { 54 assert( phead != NULL); //非空 55 pNode pPre = NULL; 56 pNode pCur = *phead; 57 58 while( pCur != NULL) //遍历链表找到要删除元素对的位置 59 { 60 if( pCur->Nnum_ == num) //找到 61 break; 62 else 63 { 64 pPre = pCur; 65 pCur = pCur->Nnext_; 66 } 67 } 68 69 if( pPre == NULL)//删除的是头结点 70 { 71 pNode tmp = *phead; 72 *phead = (*phead)->Nnext_; 73 free(tmp); 74 tmp = NULL; 75 } 76 else if(pCur != NULL)//删除的是其余结点 77 { 78 pNode tmp = pCur; 79 pPre->Nnext_ = pCur->Nnext_; 80 free(tmp); 81 tmp = NULL; 82 } 83 else //没找到 84 printf("find no element\n"); 85 } 86 87 int main(int argc, char const *argv[]) 88 { 89 srand(time(NULL)); 90 pNode phead = NULL; 91 link_init_tail(&phead, 20); 92 link_print(phead); 93 94 95 link_delete(&phead, 5); 96 link_print(phead); 97 98 return 0; 99 }
四：按照从小到大的顺序依次插入结点：
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <string.h> 4 #include <time.h> 5 6 typedef struct tag 7 { 8 int Nnum_; 9 struct tag *Nnext_; 10 }Node, *pNode; 11 12 13 void link_print(pNode phead) 14 { 15 while(phead != NULL) 16 { 17 printf("%4d", phead->Nnum_); 18 phead = phead->Nnext_; 19 } 20 printf("\n"); 21 } 22 23 void link_insert_by_sort(pNode *phead, int size) 24 { 25 pNode pNew = NULL; 26 pNode pCur, pPre; 27 28 while( size > 0 ) 29 { 30 pNew = (pNode)malloc(sizeof(Node)); 31 pNew->Nnum_ = rand()%1000; 32 33 pPre = NULL; 34 pCur = *phead; 35 while( pCur != NULL) 36 { 37 if( pNew->Nnum_ > pCur->Nnum_) //按照从小到大排序 38 { 39 pPre = pCur; 40 pCur = pCur->Nnext_; 41 } 42 else //找到位置 43 break; 44 } 45 //找到的位置在头部 46 if( pPre == NULL) 47 { 48 pNew->Nnext_ = *phead; 49 *phead = pNew; 50 }else//位置在中间或者尾部 51 { 52 pPre->Nnext_ = pNew; 53 pNew->Nnext_ = pCur; 54 } 55 size --; 56 } 57 } 58 59 int main(int argc, char const *argv[]) 60 { 61 srand(time(NULL)); 62 pNode phead = NULL; 63 link_insert_by_sort(&phead, 10); 64 65 link_print(phead); 66 67 return 0; 68 }
链表的改查较为简单，在此不再赘述。
链表的其他操作，详见下文：链表操作二——合并，逆转
