【数据结构】C语言实现链表

链表的特点：

长度不固定，可以任意增删。

存储空间不连续，数据元素之间使⽤指针相连，每个数据元素只能访问周围的⼀个元素（根据单链表还是双链表有所不同）。

存储密度小，因为每个数据元素，都需要额外存储⼀个指向下⼀元素的指针（双链表则需要两个指针）。

要访问特定元素，只能从链表头开始，遍历到该元素，时间复杂度为 O(n)O(n)。

在特定的数据元素之后插⼊或删除元素，不涉及到其他元素的移动，因此时间复杂度为O(1)。双链表还允许在特定的数据元素之前插

⼊或删除元素

单链表定义：

typedef int DataType;

typedef struct LinkNode
{
DataType _data;
struct LinkNode* next;
}Node,*pNode;

//void  InitList(PNode* pHead);//初始化
//void  PrintList(PNode pHead);//打印
//int  GetLinkNode(PNode pHead);//获取节点数
//void DestoryNode(PNode* pHead);//销毁链表
//void  PushBack(PNode* pHead, DataType data);//尾插
//void  PopBack(PNode* pHead);//尾删
//void  PushFront(PNode* pHead, DataType data);//头插
//void  PopFront(PNode* pHead);//头删
//PNode Find(PNode pHead, DataType data);//查找data的位置
//void  Erase(PNode* pHead, PNode pos);//删除pos处的节点
//void  EraseNoTaiNode(PNode  pos);//无头指针删除,可采用拷贝下一个结点数据，删除下一个结点
//void  Insert(PNode pos, DataType data);//在pos后面插入一个节点
//void  Remove(PNode* pHead, DataType data);//删除链表中的第一个data
//void  RemoveAll(PNode* pHead, DataType data);//删除链表中所有的data
//void  Test();//测试
//PNode  BuyNode(DataType data);//开辟PNode空间存储data

具体实现代码：
LinkList.h

//void  InitList(PNode* pHead);//初始化
//void  PrintList(PNode pHead);//打印
//int  GetLinkNode(PNode pHead);//获取节点数
//void DestoryNode(PNode* pHead);//销毁链表
//void  PushBack(PNode* pHead, DataType data);//尾插
//void  PopBack(PNode* pHead);//尾删
//void  PushFront(PNode* pHead, DataType data);//头插
//void  PopFront(PNode* pHead);//头删
//PNode Find(PNode pHead, DataType data);//查找data的位置
//void  Erase(PNode* pHead, PNode pos);//删除pos处的节点
//void  EraseNoTaiNode(PNode  pos);//无头指针删除,可采用拷贝下一个结点数据，删除下一个结点
//void  Insert(PNode pos, DataType data);//在pos后面插入一个节点
//void  Remove(PNode* pHead, DataType data);//删除链表中的第一个data
//void  RemoveAll(PNode* pHead, DataType data);//删除链表中所有的data
//void  Test();//测试
//PNode  BuyNode(DataType data);//开辟PNode空间存储data

#ifndef __LINKLIST_H__
#define __LINKLIST_H__

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

typedef int DataType;

typedef struct LinkNode
{
DataType _data;
struct LinkNode* next;
}Node,*pNode;

//为新节点开辟空间
pNode BuyNode(DataType data)
{
pNode tmp = (pNode)malloc(sizeof(Node));
tmp->_data = data;
tmp->next = NULL;
return tmp;
}

//链表初始化
void InitLinkList(pNode* pHead)
{
*pHead = NULL;
}
//打印单链表
void PrintLinkList(pNode pHead)
{
assert(NULL != pHead);
pNode pCur = pHead;
while (pCur != NULL)
{
printf("%d ->", pCur->_data);
pCur = pCur->next;
}
printf("\n");
}
//尾插
void PushBack(pNode* pHead, DataType data)
{
assert(NULL != pHead);
pNode pCur = *pHead;
//判断节点是否为空
if (NULL == *pHead)
{
*pHead = BuyNode(data);
}
else
{

while (NULL != pCur->next)
{
pCur = pCur->next;
}
pCur->next = BuyNode(data);
}

}
//尾删
void PopBack(pNode* pHead)
{
assert(NULL != pHead);

pNode pCur = *pHead;

if (pCur == NULL)
{
printf("链表是空的\n");
return;
}
else if (NULL == pCur->next)
{
free(pCur);
*pHead = NULL;
}
else
{
pCur = *pHead;
pNode pre = NULL;
while (NULL != pCur->next)
{
pre = pCur;
pCur = pCur->next;
}
pre->next = NULL;
free(pCur);
pCur = NULL;
}
}
//头插
void PushFront(pNode* pHead, DataType data)
{
assert(NULL != pHead);
pNode pCur;
pCur = BuyNode(data);
pCur->next = *pHead;
*pHead = pCur;
}
//头删
void PopFront(pNode* pHead, DataType data)
{
assert(NULL != pHead);
pNode pCur = *pHead;
if (NULL == pCur)
{
printf("链表是空的\n");
return;
}
else if (NULL == pCur->next)
{
free(pCur);
*pHead = NULL;
}
else
{
pNode pre = *pHead;
pre = pre->next;
*pHead = pre;
free(pCur);
pCur = NULL;
}
}
pNode Find(pNode pHead, DataType data)
{
pNode pCur = pHead;
while (pCur)
{
if (pCur->_data == data)
{
printf("找到了。。。\n");
return pCur;
}
else
{
pCur = pCur->next;
}
}
printf("没有这个数\n");
return NULL;
}
//删除指定位置节点（是否为头结点！！！）
void Erase(pNode* pHead, pNode pos)
{
assert(NULL != pHead);
pNode pCur = *pHead;
if (pCur == pos && pCur->next == NULL)
{
free(pCur);
*pHead = NULL;
return;
}
else
{
while (pCur->next != pos && pCur)
{
pCur = pCur->next;
}
if (pCur)
{
pNode pre = pCur->next;
pCur->next = pre->next;
free(pre);
}
else
{
printf("没有找到\n");
}
}
}
//无头指针删除,可采用拷贝下一个结点数据，删除下一个结点
void EraseNoTail(pNode* pHead, pNode pos)
{
pNode del = pos->next;
pos->_data = del->_data;
pos->next = del->next;
free(del);

}
//删除链表中第一个出现的data
void Remove(pNode* pHead, DataType data)
{
assert(NULL != pHead);
pNode pCur = *pHead;

//如果是头结点
if (pCur->_data == data)
{
*pHead = pCur->next;
free(pCur);
return;
}
else
{
while (pCur && pCur->next->_data != data)
{
pCur = pCur->next;
}
if (pCur)
{
pNode pre = pCur->next;
pCur->next = pre->next;
free(pre);
return;
}
}
printf("没有这个数\n");
}

//删除链表中所有data值
void RemoveAll(pNode* pHead, DataType data)
{
pNode pCur = *pHead;
if (pCur->_data == data && pCur->next == NULL)
{
free(pCur);
*pHead = NULL;
return;
}
pNode pre = *pHead;
while (1)
{
//注意pCur的判空位置
//while(pCur->_data != data && pCur)
//若为最后一个节点 按照上面的判断方式第一个条件此时pCur为NULL执行语句会引发异常
while (pCur && pCur->_data != data)
{
pre = pCur;
pCur = pCur->next;
}
if (pCur)
{
pre->next = pCur->next;
free(pCur);
pCur = pre->next;
}
else
return;
}
}

int GetLinkNode(pNode pHead)
{
pNode pCur = pHead;
int number = 0;
while (pCur != NULL)
{
pCur = pCur->next;
number++;
}
return number;
}
void DestroyLinkList(pNode* pHead)
{
pNode del = *pHead;
pNode pCur = *pHead;

while (del)
{
del = *pHead;
pCur = pCur->next;
*pHead = pCur;
free(del);
}
}
#endif

test.c

#include"LinkList.h"

void FunTest()
{
Node link;
pNode Head = &link;
//初始化
InitLinkList(&Head);
//头插
PushBack(&Head, 1);
PushBack(&Head, 2);
PushBack(&Head, 3);
PushBack(&Head, 4);
PushBack(&Head, 5);
PushBack(&Head, 5);
PushBack(&Head, 7);
PushBack(&Head, 5);
PushBack(&Head, 5);
PushBack(&Head, 8);

//打印
PrintLinkList(Head);
//尾删、测试只有一个节点时的删除
PopBack(&Head);
PrintLinkList(Head);

//头插
PushFront(&Head, 6);
PrintLinkList(Head);
//头删
PopFront(&Head, 6);
PrintLinkList(Head);
//查找
Find(Head, 6);
//删除指定位置节点
Erase(&Head, Find(Head,2));
PrintLinkList(Head);
//删除指定数字元素（第一个出现）
Remove(&Head, 5);
PrintLinkList(Head);
//删除所有指定元素
RemoveAll(&Head, 5);
PrintLinkList(Head);
//获取节点个数
printf("节点个数： %d\n", GetLinkNode(Head));
//销毁链表
DestroyLinkList(&Head);
}

int main()
{
FunTest();
system("pause");
return 0;
}