【数据结构】之十分好用的“链表”赶紧学起来！(第一部分单向链表）

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前言

🎸小伙伴们，又见面了🌻 🌺 🍁 🍃 前面我们学习啦顺序表，其实顺序表的时间复杂度是很高的，尤其是在插入，删除等问题上，需要移动整个数组，十分麻烦费时。有没有更好的办法呢？？？？当然有呀，就是链表，也是本篇博客要详细讲解的。

一、链表的概念

链表是一种物理存储结构上非连续、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 。

链表就像是一列火车，链表中的每一个节点，就像是火车的一节节车厢。

图1.1
图1.2

上面两幅图片生动地解释了链表的物理结构。想必看到这里已经对链表有了初步的认识。

二、特点

1️⃣ 链式结构在逻辑上是连续的,但在物理层上不一定连续。
2️⃣节点一般都是从堆上申请出来的一块空间。
3️⃣从堆上申请的空间，按照它的规则来进行分配，两次申请的空间，不一定连续。

三、链表的分类

1.单向或者双向
2. 带头或者不带头
3. 循环或者非循环

四、单向链表的结构体

❌误区：以下这种结构体定义会报错，那么是为什么呢？

typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{SLTDataType data;SLTNode* next;//错误}SLTNode;

我们的typedef关键字给结构体重新命名为SLTNode，但是他是在结构体最后才生效，如果现在就在结构体中使用新命名，那么就会找不到。

👍正解是：

typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{SLTDataType data;struct SListNode* next;}SLTNode;

1.node:是存储的数据；
2.next 的类型是一个节点型的指针变量，它保存的是下一个节点的地址，即指向下一个节点

命名规范：

当我们在给结构体命名或者是函数的命名我们都应该使用用英文或者英文的简写来进行命名这样有利于人们的理解。例如单链表英文名：single List table，所以我给节点命名为SLTNode.

二级指针

在下面的学习中，会使用二级指针，不太清楚的小伙伴，可以去看我的📋C进阶专栏中的👉高级指针一篇

❗️注意事项

我们现在定义的头指针在函数结束之后都会销毁，因为它存在栈上。我们的每一个节点是使用动态内存函数在堆上进行开辟如果不进行free释放那么它会持续保存到程序结束。

五、函数实现

1.单链表的打印

//打印单链表
void PrintSlistTable(SLTNode* phead)
{SLTNode* cur = phead;while (cur != NULL){printf("%d->", cur->data);cur = cur->next;}printf("NULL");
}

2.单链表的头插

头插思路分析：

头插代码

//头插
void SLTPusFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)//放入新插入节点
{SLTNode* newnode = CreatNode(x);newnode->next = *pphead;*pphead = newnode;
}

这里有很多小伙伴都不知道为什么使用了二级指针。因为在传参时我们使用的是结构体地址传参，这样能节省空间，提高效率，传入的是一级指针phead的地址，所以我们需要使用二级指针pphead来接收。

3.单链表的尾插

尾插思路分析：

尾插代码：

//尾插
void SLTPusBack(SLTNode**  pphead, SLTDataType x)
{SLTNode* newnode = CreatNode(x);if (*pphead == NULL){//改变的结构体的指针，所以要用二级指针 *pphead = newnode;}else{SLTNode* tail = *pphead;while (tail->next != NULL){tail = tail->next;}//改变结构体，用结构体指针即可 tail->next = newnode;}
}

4.单链表的头删

思路：
一个节点和多个节点处理方式相同

代码：

//头删
void PopFront(SLTNode** pphead)
{assert(*pphead);SLTNode* cur = (*pphead)->next;free(*pphead);*pphead = cur;
}

1️⃣ 定义一个cur临时指针用来指向头节点的下一个节点.SLTNode* cur = (*pphead)->next;
2️⃣ 释放 *pphead即（删除第一个节点）free(*pphead);
3️⃣ 在将 *pphead指向第二节点*pphead = cur;

5.单链表尾删

思路：
1.如果没有节点,则直接释放头指针所指向的内容
2.

代码：

//尾插
void SLTPusBack(SLTNode**  pphead, SLTDataType x)
{SLTNode* newnode = CreatNode(x);if (*pphead == NULL){//改变的结构体的指针，所以要用二级指针 *pphead = newnode;}else{SLTNode* tail = *pphead;while (tail->next != NULL){tail = tail->next;}//改变结构体，用结构体指针即可 tail->next = newnode;}
}

6.在pos位置之前插入x

思路：

代码：

//在pos位置之前插入x
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{assert(*pphead);assert(pos);if (*pphead == pos){//头插；SLTPusFront(pphead, x);}else{//定义一个临时指针cur指向头指针，为了从头开始遍历各个节点找pos，而不会改变头指针pphead的指向位置。SLTNode* cur = *pphead;while (cur->next != pos){cur = cur->next;}SLTNode* newNode = CreatNode(x);newNode->next = cur->next;cur->next = newNode;free(cur);cur = NULL;}
}

定义一个临时指针cur指向头指针，用来从头开始遍历各个节点找pos，
头指针pphead的指向位置不能变，不然就找不到头了。

7.在pos位置之后插入x

思路：

代码：

在pos位置之后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{assert(*pphead);SLTNode* newNode = CreatNode(x);newNode->next = pos->data;pos->next = newNode;
}

8.删除pos位置 节点

思路：

代码：

//删除POS位置 
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{assert(*pphead);assert(pos);if (*pphead == pos){//头删SLTPopFront(pphead);}else{SLTNode* cur = *pphead;while (cur->next == pos){cur = cur->next;}pos->next = cur->next;free(pos);}
}

9.删除pos位置之后的节点

思路：

代码：

//删除POS之后的位置 
void SLTEraseAfter(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{assert(pphead);assert(pos);assert(pos->next);SLTNode* cur = pos->next->next;free(pos->next);pos->next = cur;}

10.单链表的查找

代码：

//单链表的查找 SLTNode*  SLTSrech(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{SLTNode* cur = *pphead;while (cur->next!= NULL){if (cur->data == x)return cur;cur = cur->next;}return cur;
}