数据结构之单链表

链表是一种线性的数据结构，链表不要求逻辑上相邻的元素在物理地址上也相邻，相比数组链表解决了数组在删除和增长元素时须要大量移动元素的缺点，但同时失去了顺序存取的优势。

存储地址	数据	指针域
31	a	13
2	b	NULL
13	c	2

程序

链表的结构体

typedef struct _LINK_NODE
{
 int data;        //存数据
 struct _LINK_NODE* next;    //指向下一个节点的指针
}LINK_NODE;

链表各个方法的声明

#define Len sizeof(LINK_NODE)

void displayNode(LINK_NODE* L); //显示链表
LINK_NODE* InitList(void);  //建立一个链表
void DestroyList(LINK_NODE* L); //销毁链表
int ListLength(LINK_NODE* L); //返回链表元素个数
int GetElem(int i, LINK_NODE* L);//返回链表第i个元素
void addNodeList(LINK_NODE* L, int value);//在链表最后添加一个节点
LINK_NODE* ListInsert(LINK_NODE* L, int i, int value);//在链表第i个位置插入元素value
LINK_NODE* ListDelete(LINK_NODE* L, int i);//删除链表第i个元素

显示链表函数

void displayNode(LINK_NODE* p)
{
	while (p != NULL)
	{
		printf("%d\n", p->data);
		p = p->next;
	}
}

初始化一个链表

//此函数生成4个元素按1-4排列的链表
LINK_NODE* InitList(void)
{
	int i = 2;
	LINK_NODE *head, *p1, *p2;
	p1 = p2 = (LINK_NODE*)malloc(Len);
	head = NULL;
	p1->data = 1;
	while (p1->data != 5)
	{
		if (head == NULL)
		{
			head = p1;
		}
		else
		{
			p2->next = p1;
		}
		p2 = p1;
		p1 = (LINK_NODE*)malloc(sizeof(LINK_NODE));
		p1->data = i;
		i++;
	}
	p2->next = NULL;
	return head;
}

在链表最后添加一个节点函数

void addNodeList(LINK_NODE* L, int value)
{
	LINK_NODE* p = L;
	LINK_NODE* temp = p;
	while (p != NULL)
	{
		temp = p;
		p = p->next;
	}
	p = (LINK_NODE*)malloc(Len);
	if (p != NULL)
	{
		temp->next = p; p->data = value; p->next = NULL;
		printf("在链表最后添加节点成功！\n");
	}
	else printf("在链表最后添加节点失败！\n");
}

在链表第 i 个节点插入一个元素

LINK_NODE* ListInsert(LINK_NODE* L, int i, int value)
{
	LINK_NODE* p = L;
	LINK_NODE* temp ,* head;
	head = L;
	if ((ListLength(L)+1) >= i)
	{
		if (i == 0)
		{
			head = (LINK_NODE*)malloc(Len);
			head->data = value;
			head->next = p;
		}
		else
		{
			--i;
			while (i--)
			{
				p = p->next;
			}
			if (p != NULL)
			{
				temp = (LINK_NODE*)malloc(Len);
				temp->next = p->next;
				p->next = temp;
				temp->data = value;
			}
			else
			{
				addNodeList(L, value);
			}
		}
		
	}
	return head;
}

删除链表第 i 个节点

LINK_NODE* ListDelete(LINK_NODE* L, int i)
{
	LINK_NODE* p = L;
	LINK_NODE* head, *p2;
	head = L;
	--i;
	if (i == 0)
	{
		head = p->next;
	}
	else if(i == (ListLength(L)-1))
	{
		--i;
		while (i--)
		{
			p = p->next;
		}
		p->next = NULL;
	}
	else
	{
		while (i--)
		{
			p2 = p;
			p = p->next;
		}
		p2->next = p->next;
	}
	return head;
}

返回链表节点个数

int ListLength(LINK_NODE *L)
{
	int i = 0;
	LINK_NODE* p = L;
	while (p != NULL)
	{
		i++;
		p = p->next;
	}
	return i;
}

获取第 i 个节点的值

int GetElem(int i, LINK_NODE* L)
{
	LINK_NODE* p = L;
	--i;
	while (i--)
	{
		p = p->next;
	}
	return p->data;
}

销毁整个链表

void DestroyList(LINK_NODE* L)
{
	LINK_NODE* p;
	p = L;
	while (L != NULL)
	{
		L = L->next;
		free(p);
		p = L;
	}
	free(p);
	printf("\n链表以销毁\n");
}

测试用的main函数

int main()
{
	LINK_NODE* head = NULL;
	printf("建立一个链表\n");
	head = InitList();
	displayNode(head);

	printf("\n在最后一个元素后添加节点，节点值为1\n");
	addNodeList(head, 1);
	displayNode(head);

	printf("链表有%d个元素\n", ListLength(head));
	printf("第3个元素为:%d\n", GetElem(3, head));

	printf("\n在第一个元素前添加节点，节点值为77\n");
	head = ListInsert(head, 0, 77);
	displayNode(head);

	printf("\n在第二个元素后添加节点，节点值为88\n");
	head = ListInsert(head, 2, 88);
	displayNode(head);

	printf("\n在最后一个元素后添加节点，节点值为99\n");
	head = ListInsert(head, ListLength(head), 99);
	displayNode(head);

	printf("\n删除第1个元素\n");
	head = ListDelete(head, 1);
	displayNode(head);

	printf("\n删除第2个元素\n");
	head = ListDelete(head, 2);
	displayNode(head);

	printf("\n删除最后一个元素\n");
	head = ListDelete(head, ListLength(head));
	displayNode(head);

	DestroyList(head);
	return 0;
}