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C语言实现单链表的基本操作分享

发布：2023-03-06 14:00:01 59

给大家整理一篇相关的编程文章，网友充锐逸根据主题投稿了本篇教程内容，涉及到C语言单链表基本操作、C语言单链表、C语言单链表相关内容，已被421网友关注，如果对知识点想更进一步了解可以在下方电子资料中获取。

C语言单链表

导语

无论是顺序存储结构还是链式存储结构，在内存中进行存放元素的时候，不仅需要存放该元素的相关信息，还需要存放该元素和其他元素之间的关系，而我们之前所学的顺序表“与生俱来”的物理结构自然地能够表达出元素和元素之间的关系，不需要额外的信息去表达元素和元素之间的关系，而对于链式存储这种非顺序存储的结构，需要额外附加指针去表示这种关系。

单链表

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。

单链表的特点

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

定义

typedef struct LNode {
	int data;
	struct LNode* next;//指针指向下一个节点，指针的类型为节点类型；
}*LinkNode;//声明*LinkNode为结构体指针类型

除了上述这种方法外，我们还可以先先声明LinkNode为结构体类型，在使用该类型的时候，将对应的变量定义为指针即可。

单链表分为带头结点和不带头结点，我们一般主要学习带头结点的。

初始化操作

在所有的操作之前，我们首先需要建立一个空的单链表，那么首先需要做的就是分配头结点。

void InistLinkNode(LinkNode& L) {
	L = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));//分配头结点
	L->next = NULL;
}

头插法

“头插法”顾名思义就是将元素插入到头结点之后，插入一次好像和我们通常所讲的插入没什么区别，但多次这样插到头结点之后，也就是“第一个真正的节点”，那么是不是会产生一种现象，它最终的存储数据和我们所插入时的顺序是相反的。

void InsertLinkNode(LinkNode& L) {
	LNode* s;
	int x,Length;
	printf("请输入你要插入的元素个数：");
	scanf("%d", &Length);
	printf("请输入你要插入的元素：\n");
	for (int j = 0; j < Length; j++) {
		s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));//每插入一个元素之前，都需要给它分配节点空间
		scanf("%d", &x);
		s->data = x;
		s->next = L->next;
		L->next = s;
	}

}

通过程序验证以下：

尾插法

“尾插法”顾名思义就是将元素插入到表尾，也就是我们普通的插入，那么怎么要找到表尾的位置呢？在顺序表中，我们完全可以利用它顺序存储结构的天然特性，通过下标即可以找到，但是单链表是没有办法的，我们只有两种方式，要么循环遍历，要么尝试在表尾的地方做个标记。

那么那种方法是好的呢？

答案是第二种！循环遍历的方式，如果只插入一个元素看似没什么问题，但如果多次的重复遍历循环无疑增加了时间复杂度，这显然不是好的方法。

第二个方法就不存在时间复杂度的问题，只需要在表尾位置做个标记，使它永远指向表尾即可。

void TailInsertLinkNode(LinkNode& L) {
	LNode* s,*r;
	int x,Length;
	r = L;//r为表尾指针
	printf("请输入你要插入的元素个数：");
	scanf("%d", &Length);
	printf("请输入你要插入的元素：\n");
	for (int j = 0; j < Length; j++) {
		s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
		scanf("%d", &x);
		s->data = x;
		r->next = s;
		r = s;//s为当前的表尾指针，将他的值赋值给r----使r永远指向表尾
	}
	printf("\n");
	r->next = NULL;
}

删除第i个元素

既然要删除某个元素，那么首先我们需要保证这个元素是非NULL，其次，我们还需要保证它前面的那个节点也是非NULL，为什么呢？因为如果将该元素从链表中删除后，只有前面节点非NULL的情况下，才可以实现后续元素和前面子表的连接。

void DeleteLinkNode(LinkNode& L) {
	int x, j = 0,e;
	printf("请输入你要删除的元素位序：\n");
	scanf("%d", &x);
	LNode*p = L;
	while (p != NULL && j < x - 1) {//寻找要删除元素前的元素
		p = p->next;
		j++;
	}
	if (p == NULL)
	{
		printf("不存在我们要删除的元素！");
	}
	if (p->next == NULL)//判断该要删除的节点是否为NULL
	{
		printf("不存在我们要删除的元素！");
	}
	LNode* q = p->next;//q为我们要删除的节点
	e = q->data;
	p->next = q->next;
	free(q);//需要及时的将删除了的元素空间进行释放
}

其他的基本操作都是很常规化的，这里就不单独的进行解释了，需要注意的点，我会在文章结尾部分的完整代码的注释中展出。

在第i个位置插入

void IncreaseLinkNode(LinkNode& L) {
	printf("请输入你要插入的元素和位序：（元素和位序之间用逗号隔开）\n");
	int x, j = 0, e;
	scanf("%d,%d",&e, &x);
	LNode* s = L, * r= (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
	while (j < x-1  && s != NULL) {
		j++;
		s = s->next;
	}
	r->data = e;
	r->next = s->next;
	s->next = r;
}

如下所示的代码顺序不能发生改变，否则会出现无法和后面的节点；

r->next = s->next;
s->next = r;

完整代码如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
#include
typedef struct LNode {
	int data;
	struct LNode* next;
}*LinkNode;
//初始化
void InistLinkNode(LinkNode& L) {
	L = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));//分配头结点
	L->next = NULL;
}
//头插法
void InsertLinkNode(LinkNode& L) {
	LNode* s;
	int x,Length;
	printf("请输入你要插入的元素个数：");
	scanf("%d", &Length);
	printf("请输入你要插入的元素：\n");
	for (int j = 0; j < Length; j++) {
		s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
		scanf("%d", &x);
		s->data = x;
		s->next = L->next;
		L->next = s;
	}
} 
//尾插法
void TailInsertLinkNode(LinkNode& L) {
	LNode* s,*r;
	int x,Length;
	r = L;
	printf("请输入你要插入的元素个数：");
	scanf("%d", &Length);
	printf("请输入你要插入的元素：\n");
	for (int j = 0; j < Length; j++) {
		s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
		scanf("%d", &x);
		s->data = x;
		r->next = s;
		r = s;
	}
	printf("\n");
	r->next = NULL;
}
//输出单链表
void PrintLinkNode(LinkNode& L)
{
	LNode* s=L->next;
	printf("单链表元素如下：\n");
	while (s != NULL) {
		printf("%d", s->data);
		s =s->next;
	}
	printf("\n");
}
//求线性表长度
void lengthLinkNode(LinkNode& L)
{
	LNode* s = L->next;
	int n=0;
	while (s != NULL) {
		n++;
		s = s->next;
	}
	printf("单链表长度为：%d",n);
	printf("\n");
}
//取第i个元素
void GetElemLinkNode(LinkNode& L) {
	printf("请输入你要查找的元素位序：\n");
	int i, j = 0;
	LNode* s=L;
	scanf("%d", &i);
	while (j < i && s != NULL) {
		j++;
		s = s->next;
	}
	if (s == NULL) {
		printf("不存在我们要查找的元素！");
	}
	else {
		printf("元素位序为%d的元素是%d",i, s->data);
	}
	printf("\n");
}
//删除第i个元素
void DeleteLinkNode(LinkNode& L) {
	int x, j = 0,e;
	printf("请输入你要删除的元素位序：\n");
	scanf("%d", &x);
	LNode*p = L;
	while (p != NULL && j < x - 1) {
		p = p->next;
		j++;
	}
	if (p == NULL)
	{
		printf("不存在我们要删除的元素！");
	}
	if (p->next == NULL)
	{
		printf("不存在我们要删除的元素！");
	}
	LNode* q = p->next;
	e = q->data;
	p->next = q->next;
	free(q);
}
//在第i个位置插入
void IncreaseLinkNode(LinkNode& L) {
	printf("请输入你要插入的元素和位序：（元素和位序之间用逗号隔开）\n");
	int x, j = 0, e;
	scanf("%d,%d",&e, &x);
	LNode* s = L, * r= (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
	while (j < x-1  && s != NULL) {
		j++;
		s = s->next;
	}
	r->data = e;
	r->next = s->next;
	s->next = r;
}
//查找位序
void SearchLinkNode(LinkNode &L) {
	int x,j=1;
	LNode* p=L->next;
	printf("请输入你要查找的元素:\n");
	scanf("%d", &x);
	while (p != NULL && p->data != x) {
		p = p->next;
		j++;
	}
	if (p == NULL) {
		printf("您要查找的元素不存在！");
	}
	else {
		printf("你要查找的元素%d的位序为%d", x, j);
	}
}
int main() {
	LinkNode L;
	InistLinkNode(L);
	/*InsertLinkNode(L);*/
	TailInsertLinkNode(L);
	PrintLinkNode(L);
	lengthLinkNode(L);
	GetElemLinkNode(L);
	IncreaseLinkNode(L);
	PrintLinkNode(L);
	DeleteLinkNode(L);
	PrintLinkNode( L);
	SearchLinkNode(L);
}

输出：