💕十载寒窗无人问，一举成名天下知💕

作者：Mylvzi

文章主要内容：程序环境和预处理

引言：

我们之前已经学习过顺序表，顺序表是一种线性的存储结构，它在内存中是连续存放的；我们不难发现，顺序表在管理数据时存在一些问题，如进行插入数据时需要挪动大量数据，异地扩容导致内存使用率低，存在大量内存碎片等等，那有没有一种存储方式可以实现“随用随开“的内存使用方式呢？存在，就是我们今天要学的-->链表

链表的基本知识：

链表是一种管理内存的数据结构，和顺序表一样，都是一种线性表；

单链表(Single List Table)的表示：

（指针域中只有一个地址，所以叫做单链表）

链表与顺序表的区别：

1.链表和顺序表最大的差距在于空间开辟的方式：

链表是有多少就开辟多少（精打细算）

顺序表是直接给你一大片空间，让你使用，不够用了，再给你一大片空间（任性父母）

2.顺序表的空间在内存中是连续的，而链表的空间是一个一个独立的小空间，不连续

单链表的创建：

前提准备：

//创建结构体存储单链表的基本信息（数据域 + 指针域）：

typedef int SLDataType;
//定义结点
typedef struct SListNode
{
	SLDataType data;//数据域
	struct SListNode* next;//指针域-->存放下一节点的地址
}SLTNode;//SLT-->single list table单链表

单链表的管理：

打印单链表：

逻辑：从头指针（phead）访问下一个结点，打印每个结点的数据域，再把下一个结点的地址给cur,一直到NULL;

//打印链表
void SLTPrint(SLTNode* phead);

//打印链表逻辑
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	//assert(phead);err
	//断言不合理，因为phead可以是NULL,代表链表中无数据
	//断不断言，要看的传的数据是否合理

	SLTNode* cur = phead;//重新赋头指针
	//while(cur != NULL)
	while (cur)
	{
		printf("%d->", cur->data);
		cur = cur->next;

		//++cur err 结点的存储在内存中不是连续的
	}

	printf("NULL");
}

创建新结点：

逻辑：为新结点动态开辟内存空间，然后再对数据域指针域进行赋值

//创建一个新结点
SLTNode* BuySListNode(SLDataType x);

//创建一个新结点
SLTNode* BuySListNode(SLDataType x)//要存储的数据为x
{
	//为整个结点动态开辟空间
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc");
		exit(-1);
	}

	//初始化
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
}

尾插：

//尾插-->结点的本质是一种结构体指针，改变结构体指针需要传递结构体指针的地址（二级指针）
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLDataType x);

//尾插-->结点的本质是一种结构体指针，改变结构体指针需要传递结构体指针的地址（二级指针）
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLDataType x)
{
    assert(pphead);//pphead是plist的地址，永远不可能为空，所以要检查;
	//assert(*pphead);err  空链表可以尾插

	//创建一个新结点作尾插用
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);

	//进行尾插-->找到尾结点，使其next指向newnode
	if (*pphead == NULL)
	{
		//如果*phead本事就是NULL，则不存在NULL->next,直接将newnode赋给phead即可
		newnode = *pphead;
	}
	else
	{
		//寻找到尾结点
		SLTNode* tail = *pphead;
		while (tail->next != NULL)
		{
			tail = tail->next;
		}
		tail->next = newnode;
	}
}

头插：

//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLDataType x);

//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLDataType x)
{
    assert(pphead);
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);

	//头插-->注意顺序
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
	
	//err
	//*pphead = newnode;
	//newnode->next = *pphead;
}

注意到：头插和尾插的参数都是二级指针，原因在于你改变的是结点，结点本身就是一个结构体指针，改变结构体指针就要传递结构体指针的地址，即二级指针；在顺序表中，我们改变的是一个一个结构体，所以传递的是结构体指针

由于形参是实参的临时拷贝，出了函数作用域后会被自动销毁，要改变值，就要传递值的地址！

头插，尾插都要检查pphead,但不用检查*pphead，因为NULL也能插入数据

尾删：

//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);

//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
    assert(pphead);//pphead为空，不合理
	//1.*pphead == NULL  如果是NULL,属于非法删除
	assert(*pphead);

	//2.只有一个节点
	if ((*pphead)->next == NULL)//注意：由于存在优先级问题，*pphead需要添加括号
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else//不止一个结点
	{
		//第一种写法
		SLTNode* tail = *pphead;

		//while (tail->next->next != NULL)
		while (tail->next->next)//在倒数第二个结点停止（因为你需要删除最后一个结点）
		{
			tail = tail->next;
		}

		free(tail->next);
		tail->next = NULL;
	}

	第二种写法：双指针法
	//	SLTNode* tailPrev = NULL;//tail结点的上一个结点
	//	SLTNode* tail = *pphead;

	//	while (tail->next)
	//	{
	//		tailPrev = tail;
	//		tail = tail->next;
	//	}
	//	free(tail);
	//	tail = NULL;
	//	//tailPrev->next = NULL;
}

注意尾删有三种情况

头删：

//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);

//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
    assert(pphead);
	//1.空
	assert(*pphead);

	//2.非空
	SLTNode* newhead = (*pphead)->next;//使第二个结点作为头结点
	free(*pphead);
	*pphead = newhead;//这里不是置空，而是置换新结点为头结点
}

寻找结点：

根据输入的值，找到对应的结点

//寻找数据为x的结点
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLDataType x);

SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLDataType x)
{
	assert(phead);
	SLTNode* cur = phead;//遍历尽量多定义一个变量

	while (cur)
	{
		if (cur->data == x)
		{
			return cur;
		}

		cur = cur->next;
	}

	//出循环，遍历到NULL
	return NULL;
}

在pos之前插入x：

逻辑：找到pos之前的prev结点，改变指针域

// 在pos之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLDataType x);

// 在pos之前插入x-->单链表前插效率不高
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLDataType x)
{
	assert(*pphead);

	//pos是*pphead-->头插
	if (pos == *pphead)
	{
		SLTPushFront(pphead, x);//头插函数的第一个参数是plist的地址，是二级指针
	}
	else
	{
		//找到pos之前的结点prev
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
		prev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}

在pos之后插入x：

逻辑：找到pos,改变指针域（去观察什么数据发生了改变）

// 在pos以后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLDataType x);

// 在pos以后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLDataType x)
{
	assert(pos);//防止传错

	//插入逻辑
	SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

删除pos位置的结点：

逻辑：找到prev,改变指针域，free（pos）

// 删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);

// 删除pos位置
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
    assert(pphead);
	assert(*pphead);
	assert(pos);

	//头指针-->头删
	if (pos == *pphead)
	{
		SLTPopFront(pphead);
	}
	else
	{
		//找到prev
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		pos = NULL;
	}
}

删除pos的后一个位置的结点：

逻辑：找到posNext，改变指针域，free(posNext);

// 删除pos的后一个位置
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);

// 删除pos的后一个位置
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	assert(pos);
	assert(pos->next);//检查pos是否是尾节点

	SLTNode* posNext = pos->next;
	pos->next = posNext->next;

	free(posNext);
	posNext = NULL;
}