数据结构和算法学习记录——线性表之单链表(下)-头插函数、尾删函数、头删函数、查找函数、pos位置插入&删除数据、单链表销毁

简介: 数据结构和算法学习记录——线性表之单链表(下)-头插函数、尾删函数、头删函数、查找函数、pos位置插入&删除数据、单链表销毁

线性表之单链表(上)

创建新结点

继续单链表的其他接口函数之前,先定义一个创建新结点的函数,方便后续使用。

SLTNode* CreateListNode(SLTDataType x)
{
    SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
    newnode->data = x;
    newnode->next = NULL;
    return newnode;
}

单链表的头插函数

相比于之前的尾插函数,头插函数较简单

代码实现

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

实现思路

单链表的尾删函数

在写单链表尾删函数时,应该进行分类讨论。

分类讨论

一是链表为空时;二是链表中只有一个结点时;三是链表中大于等于2个结点时。

为什么要分类讨论呢?我们从第三种情况往回分析就可以得到答案了:

讨论完第三种情况的尾删了。看看第二种情况,这种思路是否可行:

因此将这两种情况分开来讨论的。

第一种情况则是出于严谨,没有结点时,不进行尾删。

代码实现

void SListPopBack(SLTNode** pphead)
{
    //第一种情况
    if (*pphead == NULL)
    {
        return;
    }
    //或者-> /*assert(*pphead != NULL);*/
 
    //第二种情况
    if ((*pphead)->next == NULL)
    {
        free(*pphead);
        *pphead = NULL;
    }
 
    //第三种情况
    else
    {
        SLTNode* prev = NULL;
        SLTNode* tail = *pphead;
        while (tail->next)
        {
            prev = tail;
            tail = tail->next;
        }
        free(tail);
        tail = NULL;
        prev->next = NULL;
    }
}

单链表的头删函数

代码实现

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

实现思路

单链表的查找函数

代码实现

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

单链表查找的思路是很简单的,直接进行遍历就可以了。

需要考虑的是,当查找的目标不止存在一个时应该怎么处理:

查找多个相同目标

//假设我们要查找头结点为plist的单链表中数据是2的结点,且不止一个。
SLTNode* pos = SListFind(plist,2);
int i = 1;
while(pos) //判断pos返回的值是否为NULL,为NULL则证明已找不到
{
    printf("第%d个pos结点:%p->%d\n",i++,pos,pos->data);
    pos = SListFind(pos->next,2);//在pos的下一个位置开始查找
}

同时,运用这个函数返回值的特性,可以顺便实现修改数据的作用

修改指定结点的数据

//以之前的情景为例,我们把找到的2改为20
pos = SListFind(plist,2);
if(pos)
{
    pos->data = 20;
}

pos位置前一个结点插入数据

实现思路

代码实现

void SListInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
    SLTNode* newnode = CreateListNode(x);
    if (*pphead == pos) //当要在第一个位置的前面插入数据时,则为头插
    {
        //用头插的思路来写即可
        newnode->next = *pphead;
        *pphead = newnode;
    }
    else 
    {
        //找到pos的前一个位置
        SLTNode* posPrev = *pphead;
        while (posPrev->next != pos)
        {
            posPrev = posPrev->next;
        }
        posPrev->next = newnode;
        newnode->next = pos;
    }
}

pos位置后一个结点插入数据

代码实现

//在pos的后面插入,这个更适合用于单链表,效率也更高一些
void SListInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
    SLTNode* newnode = CreateListNode(x);
    newnode->next = pos->next;
    pos->next = newnode;
}

pos位置删除结点

代码实现

void SListErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
    if (*pphead == pos)
    {
        //直接使用头删函数
        SListPopFront(pphead);
    }
    else
    {
        SLTNode* prev = *pphead;
        while (prev->next != pos)//与之前类似,找结点
        {
            prev = prev->next;
        }
        prev->next = pos->next;
        free(pos);
        pos = NULL;
    }
}

pos位置后删除结点

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

单链表的销毁

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