数据结构—单链表

简介: 数据结构—单链表

1.前言

         学习了顺序表发现有以下缺点:


       1.1 空间不够,需要扩容(扩容有一定的空间浪费)。


       1.2 头插、头删(需要移动数据)时间复杂度是O(N),效率低。


        所以我们学习单链表来按需申请释放空间,不需要移动数据,提高效率。

2.了解单链表

 概念:单链表是一种链式存取的数据结构,用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。


 特点:每个结点除了存放数据元素外,还要存储指向下一个节点的指针


 优点:不要求大片连续空间,改变容量方便。。


 缺点:不可随机存取,要耗费一定空间存放指针。


 单链表逻辑及重要性:


3.单链表代码实现

     3.1 单链表结构体实现

typedef int SLTDataType; 
typedef struct SListNode
{
  SLTDataType data;//存放数据
  struct SListNode* next;//指向下一个结构体的指针
}SLTNode;

   3.2 创建节点

void TestSList1()
{
  //struct SListNode* 
  SLTNode* n1 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
  assert(n1);
  SLTNode* n2 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
  assert(n2);
  SLTNode* n3 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
  assert(n3);
  SLTNode* n4 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
  assert(n4);
  n1->data = 1;
  n2->data = 2;
  n3->data = 3;
  n4->data = 4;
  n1->next = n2;
  n2->next = n3;
  n3->next = n4;
  n4->next = NULL;
}

  3.3  打印单链表

cur = cur->next理解:

第一次进来cur指向的是链表的头,cur=cur—>next说明把下一个节点的地址赋给cur,现在的cur指向的是第二个结构体,是第二个结构体的地址.......

循环下去就可以打印出节点里的data数据,直到cur=NULL。


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

    3.4 尾插

注意点:

当链表为空的时候,newnode给phead时,由于phead是一个形参,函数中形参的改变不会改变实参。

这时要改变指针变量(plist)就要传指针变量的地址——就要传二级指针。


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

    3.5  头插

单链表头插不需要和尾插一样要特殊处理

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

  3. 6 头删

void SListPopFront(SLTNode** pphead)
{
  assert(*pphead != NULL);//暴力检查
  //if (*pphead == NULL)  //温柔检查
  //  return;
  SLTNode* next = (*pphead)->next;
  free(*pphead);
  *pphead = next;
}

  3.7  尾删

void SListPopBack(SLTNode** pphead)
{
  assert(*pphead);
  // 1、只有一个节点
  // 2、多个节点
  if ((*pphead)->next == NULL)
  {
    free(*pphead);
    *pphead = NULL;
  }
  else
  {  
        //两种方法   
    /*SLTNode* tailPrev = NULL;
    SLTNode* tail = *pphead;
    while (tail->next != NULL)
    {
      tailPrev = tail;
      tail = tail->next;
    }
    free(tail);
    tailPrev->next = NULL;*/
//
    SLTNode* tail = *pphead;
    while (tail->next->next != NULL)
    {
      tail = tail->next;
    }
    free(tail->next);
    tail->next = NULL;
  } 
}

    3.8  查找

SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
  SLTNode* cur = phead;
  while (cur)
  {
    if (cur->data == x)
      return cur;
    cur = cur->next;
  }
  return NULL;
}

3.9  插入

             3.9.1 在pos位置之前插入

void SListInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{  
  assert(pos);
  assert(ppheart);
  //头插
  if (pos= *pphead)
  {
      SListPushFront(pphead.x);
  }
  else
   {
         SLTNNode* prev= *ppheart;
         while(prev->next !=pos)
           {
                 prev=prev->next;
           }
           SLTNode* newnode=BuySListNode(x);
           prev->next=newnode;
           newnode->next=pos;  
   }

   3.9.2  在pos位置之后插入(主要使用这种功能)---不需要找pos前一个

void SListInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
  assert(pos);
  /*SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
  newnode->next = pos->next;
  pos->next = newnode;*/
  // 不在乎链接顺序
  SLTNode* newnode = BuySListNode(x);
  SLTNode* next = pos->next;
  // pos newnode next
  pos->next = newnode;
  newnode->next = next;
}

    3.10 删除

            3.10.1 删除pos位置的值

void SListErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
   assert(pos);
  assert(ppheart);
   //头删    
   if (pos= *pphead)
   {
       SListPopFront(pphead);
   }
    else
    { 
       SLTNode* prev= *pphesd;
       while(prev->next !=pos)
        {
            prev=prev->next;
        }
      prev->next= pos->next;
       free(pos);
     }

   3.10.2  删除pos后一个(主要使用这种功能)---不需要找pos前一个

void SListEraseAfter(SLTNode* pos)
{
  assert(pos);
  if (pos->next == NULL)
    return;
  SLTNode* del = pos->next;
  //pos->next = pos->next->next;//这样就释放不了节点
  pos->next = del->next;
  free(del);
  del = NULL;
}

         3.11 单链表总结

       由单链表的在pos位置之后插入和删除pos位置之后的值可知,单链表没有完全解决顺序表的缺陷,所以我们后面学习双向的链表来提高效率。

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