C语言如何实现无头单向链表

发布时间：2021-09-26 13:54:12 作者：小新
来源：亿速云阅读：127

这篇文章主要介绍了C语言如何实现无头单向链表，具有一定借鉴价值，感兴趣的朋友可以参考下，希望大家阅读完这篇文章之后大有收获，下面让小编带着大家一起了解一下。

一、易错的接口实现

1.1 新节点开辟函数

由于创建一个新节点是频繁的操作，所以封装为一个接口最佳。

链表节点的属性有：（1）数值。（2）指向下一个节点的地址。（3）自身地址。

static SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x)
{
 SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
 //开辟失败
 if (newnode == NULL)
 {
  printf("malloc fail\n");
  exit(-1);
 }
 //初始化
 newnode->data = x;
 newnode->next = NULL;
 return newnode;
}

数值和next地址都由此函数初始化，自身地址则由函数的返回值返回。

要注意使用malloc函数时，可能存在开辟空间失败的情况，这时会返回NULL。

1.2 尾插

尾插的难点在于存在特殊情况。

当对非空链表和空链表进行尾插时，所需代码不同。

对非空链表尾插时，算法是：找到此链表的尾部，即遍历此链表，直至自定义的结构体指针tail的下一个节点为NULL，结束遍历。在tail的后面插入一个新节点。

对空链表尾插时，算法是：直接把新节点作为链表的头节点。

void SListPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
 assert(pphead);
 //找尾
 SLTNode* tail = *pphead;
 if (tail == NULL)
 {
  tail = BuySListNode(x);
  *pphead = tail;
 }
 else
 {
  while (tail->next != NULL)
  {
   tail = tail->next;
  }
  SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
  tail->next = newnode;
 }
}

1.3 尾删

此接口也有特殊情况处理。

当链表有一个以上的节点时，算法：遍历链表到尾部，free掉tail所在内存，改变tail之前一个节点的next，为NULL。

需要一个结构体指针变量prev来记录tail的前一个节点。

当链表只有一个节点时，算法：tail一开始就在尾部，直接free掉tail，再把prev指针（初值为NULL）赋值给头节点*pphead。

如果不单独考虑这种情况的话，会因为NULL->next而出现内存错误。

当链表没有节点时，是不可以调用尾删的，直接用assert函数报错。

void SListPopBack(SLTNode** pphead)
{
 assert(pphead);
 assert(*pphead);//没有节点断言报错
 SLTNode* prev = NULL;
 SLTNode* tail = *pphead;
 while (tail->next != NULL)
 {
  prev = tail;
  tail = tail->next;
 }
 free(tail);
 tail = NULL;
 if (prev != NULL)
  prev->next = NULL;
 else
  *pphead = prev;
}

二、常见简单接口

2.1 打印链表

void SListPrint(SLTNode* phead)
{
 SLTNode* cur = phead;
 while (cur)
 {
  printf("%d->", cur->data);
  cur = cur->next;
 }
 printf("NULL\n");
}

2.2 节点计数器

int SListSize(SLTNode* phead)
{
 //计数器
 int count = 0;
 SLTNode* cur = phead;
 while (cur)
 {
  count++;
  cur = cur->next;
 }
 return count;
}

2.3 判断是否为空链表

bool SListEmpty(SLTNode* phead)
{
 return phead == NULL;
}

2.4 通过值查找节点

SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType data)
{
 //通过数据查找节点-遍历节点，判断值是否相等
 SLTNode* cur = phead;
 while (cur)
 {
  if (cur->data == data)
   return cur;
  cur = cur->next;
 }
 return NULL;
}

2.5 头插

void SListPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
 assert(pphead);
 SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
 newnode->next = *pphead;
 *pphead = newnode;
}

2.6 头删

void SListPopFront(SLTNode** pphead)
{
 assert(pphead);
 assert(*pphead);
 SLTNode* next = (*pphead)->next;
 free(*pphead);
 *pphead = NULL;
 *pphead = next;
}

2.7 在任意节点后插入节点

void SListInsert(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
 assert(pos);
 SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
 SLTNode* next = pos->next;
 pos->next = newnode;
 newnode->next = next;
}

2.8 在任意节点后删除节点

void SListErase(SLTNode* pos)
{
 assert(pos);
 assert(pos->next);
 SLTNode* next = pos->next;
 pos->next = next->next;
 free(next);
 next = NULL;
}

2.9 销毁链表

void SListDestroy(SLTNode** pphead)
{
 assert(pphead);
 SLTNode* cur, * nextnode;
 cur = *pphead;
 nextnode = NULL;
 while (cur)
 {
  nextnode = cur->next;
  free(cur);
  cur = nextnode;
 }
 *pphead = NULL;
}

三、头文件相关内容

3.1 引用的库函数

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>

3.2 结构体声明

typedef int SLTDataType;//重定义可便于修改值的数据类型
1
typedef struct SListNode
{
 SLTDataType data;
 struct SListNode* next;
}SLTNode;//重定义可减少代码冗余

感谢你能够认真阅读完这篇文章，希望小编分享的“C语言如何实现无头单向链表”这篇文章对大家有帮助，同时也希望大家多多支持亿速云，关注亿速云行业资讯频道，更多相关知识等着你来学习!