一、链表是什么
链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。
下面我们用几种更容易理解的图片解释链表的物理结构和逻辑结构
tips：链表可分为8种
这里给出分法，自由组合即可
1.带头（哨兵位）链表/不带头链表
注：头节点不存放任何数据，有些人可能说可以存放数据的数量阿，那么可以思考一个问题，如果我的链表存放数据是double，阁下又将如何应对。如果存放数据超过int的最大存储个数，阁下又当如何应对。
2.双向链表/单向链表
3.循环链表/非循环链表
本文将实现 单向不带头链表 和 双向循环带头链表（最常用）
1. 无头单向非循环链表：结构简单，一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构，如哈希桶、图的邻接表等等。另外这种结构在笔试面试中出现很多。
2. 带头双向循环链表：结构最复杂，一般用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构，都
是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带
来很多优势，实现反而简单了，后面我们代码实现了就知道了。（所以我们一定不要被复杂的数据结构吓到了，学就完了）
二、链表的接口代码实现
一.单向不带头链表
1.头文件的引入
#pragma once #include <stdio.h> #include <stdlib.h>
2. 链表元素的创建
typedef int SLTDataType; struct SListNode { int data; struct SListNode* next;//指向下一个节点 };
3.开辟空间
由于头插尾插等操作多次使用，我们决定封装成一个函数来达到复用的效果。
SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x) { SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode)); newnode->data = x; newnode->next = NULL; return newnode; } typedef struct SListNode SLTNode;
4.各种接口的声明及实现
void SListPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);//尾插 void SListPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);//头插 void SListPrint(SLTNode* phead); void SListPopFront(SLTNode** pphead);//头删 void SListPopBack(SLTNode** pphead);//尾删 SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType x); void SListInsert(SLTNode** pphead,SLTNode* pos,SLTDataType x);//在pos的前面插入 void SListErase(SLTNode** pphead,SLTNode* pos);//删除pos位置的值 //在i前面插入x // void SListInsert(SLTNode** head ,int i,SLTDataType x); //删除i 位置的值 // void SListErase(SLTNode** head ,int i); //上述i表示下标 //
void SListPrint(SLTNode* phead) { SLTNode* cur = phead; while(cur != NULL) { printf("%d->", cur->data); cur = cur->next; } printf("NULL\n"); } SLTNode* BuySListNode(SLTDataType x) { SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode)); newnode->data = x; newnode->next = NULL; return newnode; } void SListPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)//也可以用引用来解决，*&，引用的意思是别名 { SLTNode* newnode = BuySListNode(x); if (*pphead == NULL) { *pphead = newnode;//形参是实参的临时拷贝，形参的改变不会影响实参 } else { //找尾节点的指针 SLTNode* tail = *pphead; while (tail->next != NULL)//phead是空指针，给tail也是空指针，再访问就会崩溃 { tail = tail->next; } //尾节点链接新节点 tail->next = newnode; } } //不会改变链表的头指针，传一级指针 //会改变链表的头指针，传二级指针 void SListPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x) { SLTNode* newnode = BuySListNode(x); if (*pphead == NULL)//考虑头插如果只有一个节点 { *pphead = newnode; } else { newnode->next = *pphead; *pphead = newnode; } } void SListPopFront(SLTNode** pphead)//头删 { SLTNode* next = (*pphead)->next; free(*pphead); //如果直接一free直接找不到这个链表了 *pphead = next; } void SListPopBack(SLTNode** pphead) { //空 //一个节点 //一般情况 if (*pphead == NULL) { return; } else if ((*pphead)->next==NULL) { free(*pphead); *pphead = NULL; } else { //找尾节点前一个的指针，再定义一个prev SLTNode* prev = NULL; SLTNode* tail = *pphead; while (tail->next != NULL)//phead是空指针，给tail也是空指针，再访问就会崩溃 { prev = tail;//把自己的位置给到prev，自己在往下走 tail = tail->next; } free(tail); prev->next = NULL; } } //寻找pos SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDataType x) { SLTNode* cur = phead; //while (cur != NULL) while (cur) { if (cur->data == x) { return cur; } cur = cur->next; } return NULL; } //在pos的前面插入 void SListInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) { if (pos == *pphead) { SListPushFront(pphead, x); } SLTNode* newnode = BuySListNode(x); SLTNode* prev = pphead; while(prev->next!=pos) { prev = prev->next; } prev->next = newnode; newnode->next = pos; } void SListErase(SLTNode** pphead,SLTNode* pos) { if (pos == *pphead) { SListPopFront(pphead); } SLTNode* prev = pphead; while (prev->next != pos) { prev = prev->next; } prev->next = pos->next; free(pos); } //删除pos位置的值
这里注意一点，形参只是实参的临时拷贝，我们有两种选择方式，第一种，让函数的返回值为结构体指针，不然如果是无返回值的函数则无法真正的改变实参本身，所以我们传指针的地址来修改实参。
聪明的小伙伴可能又发现了，我们erase和insert就可以实现头插尾插的全部内容，如果要快速实现完整的链表，可千万不要一个一个实现奥，我们可以利用函数的复用实现更精简的代码效果。
一.双向带头循环链表
这里直接给出完整的代码
List.h
#pragma once #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include<assert.h> #include<stdbool.h> typedef int LTDataType; typedef struct ListNode { struct ListNode* next; struct ListNode* prev;//前驱指针 int data; }ListNode; ListNode* ListInit(); void ListDestory(ListNode* phead); void ListPrint(ListNode* phead); void ListPushBack(ListNode* phead,LTDataType x); void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x); void ListPopBack(ListNode* phead); void ListPopFront(ListNode* phead); ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x); void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x); void ListErase(ListNode* pos, LTDataType x); bool ListEmpty(ListNode* phead); int ListSize(ListNode* phead);
List.c
void ListPrint(ListNode* phead) { ListNode* cur = phead->next; while (cur != phead) { printf("%d ", cur->data); cur = cur->next; } printf("\n"); } ListNode* BuyListNode(LTDataType x) { ListNode* newnode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)); newnode->data = x; newnode->next = NULL; newnode->prev = NULL; return newnode; } ListNode* ListInit()//这个时候仍然存在形参改变不了实参的问题，所以我们使用返回结构体指针来解决这个问题 { ListNode* phead = BuyListNode(0); phead->next = phead; phead->prev = phead; return phead; } void ListDestory(ListNode* phead) { assert(phead); ListNode* cur = phead->next; while (cur != phead) { ListNode* next = cur->next; free(cur); cur = next; } free(phead); phead = NULL; } void ListPushBack(ListNode* phead,LTDataType x) { assert(phead); ListNode* tail=phead->prev; ListNode* newnode = BuyListNode(x); tail->next = newnode; newnode->prev = tail; newnode->next = phead; phead->prev = newnode; } void ListPushFront(ListNode* phead, LTDataType x) { assert(phead); ListNode* first = phead->next; ListNode* newnode = BuyListNode(x); //接下来就是三个节点的链接 phead->next = newnode; newnode->next = first; newnode->prev = phead; first->prev = newnode; } void ListPopFront(ListNode* phead) { assert(phead); assert(phead->next != phead);//防止只剩一个哨兵节点也删掉 ListNode* first = phead->next; ListNode* second = first->next; phead->next = second; second->prev = phead; free(first); first = NULL; } void ListPopBack(ListNode* phead) { assert(phead); assert(phead->next != phead);//防止只剩一个哨兵节点也删掉 ListNode* tail = phead->prev; ListNode* prev = tail->prev; prev->next = phead; phead->prev = prev; free(tail); tail = NULL; } ListNode* ListFind(ListNode* phead, LTDataType x) { assert(phead); ListNode* cur = phead->next; while (cur != phead) { if (cur->data == x) { return cur; } cur = cur->next; } return NULL; } void ListInsert(ListNode* pos, LTDataType x) { assert(pos); ListNode* prev = pos->prev; ListNode* newnode = BuyListNode(x); prev->next = newnode; newnode->next = pos; pos->prev = newnode; newnode->prev = prev; } void ListErase(ListNode* pos, LTDataType x) { assert(pos); ListNode* prev = pos->prev; ListNode* next = pos->next; prev->next = next; next->prev = prev; free(pos); pos = NULL; }
有人可能问了，这里为啥头插尾插可以只传一级指针呢？因为这里有哨兵位置，就不必修改传过来的指针了，通过哨兵位去修改即可。
附上小题几道，将在下期讲解。
总结
以上就是今天要讲的内容，本文仅仅介绍了链表的两种，剩下的链表结构小伙伴们可以自由探索，最后附上的力扣真题兄弟们可以尝试尝试，如果本篇文章对你的数据结构有帮助，能不能点个免费的三连呢，这对博主的创作能起到极大的助力，最后愿诸君都能学有所成。
