数据结构_链表_单链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印（基于C语言实现）
C语言实现单链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印
版本:
2024年4月23日 V1.1
发布于博客园
/**
* @file name : 单链表
* @brief : 单链表的初始化、插入、删除、修改、查询打印
* @author : RISE_AND_GRIND@163.com
* @date : 2024/04/23
* @version : 1.1
* @note : 相关理论见“数据结构_链表的原理与应用1_单链表（基于C语言实现）”待续：修改数据、 查询打印数据
* CopyRight (c) 2023-2024 RISE_AND_GRIND@163.com All Right Reseverd
*/
目录
单链表公式
/*
单链表表总结成公式
struct xxx
{
//数据域(需要存放什么类型的数据,你就定义对应的变量即可)
//指针域(存放下一个数据在内存中的地址)
};
单链表的基本操作:
初始化单链表 √
插入数据 √
删除数据 √
修改数据
查询打印数据
*/
初始化单链表
构建单链表结点
// DataType_t指的是单向链表中的结点有效数据类型，用户可以根据需要进行修改
typedef int DataType_t;
typedef struct LinkedList
{
DataType_t data; // 结点的数据域
struct LinkedList *next; // 结点的指针域, 存放下一个结点的地址
} LList_t;
创建一个空链表（仅头结点）
/**
* @name :LList_Create
* @brief :创建一个空链表，空链表应该有一个头结点，对链表进行初始化
* @param :
* @retval :头结点地址
* @date :2024年4月22日
* @version :1.0
* @note :
*/
LList_t *LList_Create(void)
{
// 1.创建一个头结点并对头结点申请内存, 只申请一个节点大小, calloc会初始化为0
LList_t *Head = (LList_t *)calloc(1, sizeof(LList_t));
// 错误处理
if (NULL == Head)
{
perror("Calloc memory for Head is Failed");
exit(-1);
}
// 2.对头结点进行初始化，头结点是不存储有效内容的！！！
Head->next = NULL;
// 3.把头结点的地址返回即可
return Head;
}
创建一个新结点
/**
* @name :LList_NewNode
* @brief :创建新的结点，并对新结点进行初始化(数据域 + 指针域)
* @param :
@data :要创建结点的元素
* @retval :NULL 申请堆内存失败 ; New 新结点地址
* @date :2024/04/22
* @version :1.0
* @note :
*/
LList_t *LList_NewNode(DataType_t data)
{
// 1.创建一个新结点并对新结点申请内存
LList_t *New = (LList_t *)calloc(1, sizeof(LList_t));
if (NULL == New)
{
perror("Calloc memory for NewNode is Failed");
return NULL;
}
// 2.对新结点的数据域和指针域进行初始化
New->data = data;
New->next = NULL;
return New;
}
插入数据
头插
/**
* @name :LList_HeadInsert
* @brief :在单链表的头结点后插入
* @param :
@Head :头指针
@data :要创建结点的元素
* @retval :true 插入成功; false 插入失败 / 申请内存失败
* @date :2024/04/22
* @version :1.0
* @note :
*/
bool LList_HeadInsert(LList_t *Head, DataType_t data)
{
// 1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
LList_t *New = LList_NewNode(data);
if (NULL == New)
{
printf("can not insert new node\n");
return false;
}
// 2.判断链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
if (NULL == Head->next)
{
Head->next = New;
return true;
}
// 3.如果链表为非空，则把新结点插入到链表的头部
New->next = Head->next;
Head->next = New;
return true;
}
中插
/**
* @name LList_DestInsert
* @brief 单链表中的指定元素后面插入新结点
* @param Head 头指针
* @param dest 要查找的结点
* @param data 要插入的数据
* @return 程序执行成功与否
* @retval false 插入失败
* @retval true 插入成功
* @date 2024/04/23
* @version 1.0
* @note
*/
bool LList_DestInsert(LList_t *Head, DataType_t dest, DataType_t data)
{
// 操作指针指向首节点
LList_t *Phead = Head->next;
// 1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
LList_t *New = LList_NewNode(data);
if (NULL == New)
{
printf("can not insert new node\n");
return false;
}
// 2.判断链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
if (NULL == Head->next)
{
Head->next = New;
return true;
}
// 3.遍历链表，目的是找到目标结点，比较结点的数据域
while (Phead != NULL && dest != Phead->data)
{
Phead = Phead->next;
}
if (NULL == Phead) // 若到了尾节点还未找到
{
return false;
}
}
尾插
/**
* @name LList_TailInsert
* @brief 将新元素插入到尾结点后面
* @param Head 头指针
* @param data 新元素
* @return 程序执行成功与否
* @retval false 插入失败
* @retval true 插入成功
* @date 2024/04/23
* @version 1.0
* @note
*/
bool LList_TailInsert(LList_t *Head, DataType_t data)
{
// 拷贝头指针
LList_t *Phead = Head;
// 1.创建新的结点，并对新结点进行初始化
LList_t *New = LList_NewNode(data);
if (NULL == New)
{
printf("can not insert new node\n");
return false;
}
// 2.判断链表是否为空，如果为空，则直接插入即可
if (NULL == Head->next)
{
Head->next = New;
return true;
}
// 3.如果链表为非空，则把新结点插入到链表的尾部
while (Phead->next)
{
Phead = Phead->next;
}
Phead->next = New;
return true;
// 4.说明找到目标结点，则把新结点加入到目标的后面
New->next = Phead->next;
Phead->next = New;
return true;
}
删除数据
头删
/**
* @name LList_HeadDel
* @brief 删除头结点后面的一个结点
* @param Head 头指针
* @return 程序执行成功与否
* @retval false 删除失败
* @retval true 删除成功
* @date 2024/04/23
* @version 1.0
* @note
*/
bool LList_HeadDel(LList_t *Head)
{
// 创建操作指针
LList_t *Phead = Head;
// 2.判断链表是否为空，如果为空，则直接退出
if (NULL == Head->next)
{
return false;
}
// 3.链表是非空的，则直接删除首结点
Head->next = Phead->next->next;
Phead->next->next = NULL;
free(Phead->next);
return true;
}
中删
/**
* @name LList_DestDel
* @brief 中删, 删除某个元素结点
* @param Head 头指针
* @param dest 要删除的目标元素
* @return 程序执行成功与否
* @retval false 删除失败, 未找到目标元素结点
* @retval true 删除成功
* @date 2024/04/23
* @version 1.0
* @note
*/
bool LList_DestDel(LList_t *Head, DataType_t dest)
{
// 操作指针, 指向当前结点的前一个结点, 初始化 指向头指针
LList_t *prev = Head;
// 当前操作指针, 指向当前结点, 用于移动, 初始指向头结点
LList_t *current = Head->next;
while (current != NULL) // 若链表不为空
{
if (current->data == dest) // 若找到, 此时 prev-->[dest结点直接前驱] ,cur-->[dest]
{
prev->next = current->next; // 链接删除节点的直接前驱和直接后继
current->next = NULL; // 防止内存泄漏
free(current); // 释放内存
return true;
}
prev = current; // 若未找到, 两个操作指针后移一个结点
current = current->next;
}
return false; // 没有找到元素
}
尾删
/**
* @name LList_TailDel
* @brief 删除尾结点
* @param Head 头指针
* @return 程序执行成功与否
* @retval false 删除失败, 链表为空
* @retval true 删除成功
* @date 2024/04/23
* @version 1.0
* @note
*/
bool LList_TailDel(LList_t *Head)
{
// 检查链表是否为空或只有头结点
if (Head == NULL || Head->next == NULL)
{
return false;
}
LList_t *current = Head; // current 当前操作指针, 指向当前结点, 用于遍历链表
LList_t *prev = NULL; // prev 用于记录 current 的前一个结点
// 遍历链表直到最后一个结点
while (current->next != NULL)
{
prev = current; // 若未找到, 两个操作指针后移一个结点
current = current->next;
}
// 删除尾结点
if (prev != NULL) // 到达尾结点的直接前驱
{
prev->next = NULL; // 直接前驱指针域为NULL
}
free(current); // 释放尾结点的内存, 防止内存泄漏
return true;
}
删除最小值结点
/**
* @name LList_DelMin
* @brief 删除单链表中最小值结点
* @param Head 头指针
* @return 无
* @date 2024/04/23
* @version 1.0
* @note
*/
void LList_DelMin(LList_t *Head)
{
LList_t *min_prev; // 记录最小值结点的直接前驱地址
LList_t *min = Head->next; // 记录最小值结点的地址
LList_t *phead = Head->next; // 记录当前结点的地址
LList_t *phead_prev = Head; // 记录当前结点的直接前驱地址
// 1.遍历链表,目的是找到最小值结点
while (phead->next)
{
// 比较链表中结点的数据域的大小
if (min->data > phead->next->data)
{
min = phead->next;
min_prev = phead;
}
// 如果发现当前结点数据域不大于当前结点的直接后继,则向后遍历
phead_prev = phead;
phead = phead->next;
}
// 2.删除当前的最小值结点,前提是让最小值结点的直接前驱指向最小值结
min_prev->next = min->next;
// 3.释放最小值结点的内存
min->next = NULL;
free(min);
}
其它
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
// 主函数，用于演示
int main(int argc, char *argv[]) {
return 0;
}
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