[TOC]
1. 筹备工作
首先蕴含头文件，定义链表构造体，产生随即链表的范畴，定义全局头尾节点。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX 10
/* 定义链表 */
typedef struct Node
{
int data;
struct Node *next;
}Node;
/* 定义全局头尾节点 */
Node *head = NULL;
Node *end = NULL;2. 创立链表
/* 依据传入的参数增加链表节点 */
int CreatList(int a)
{
/* 定义长期构造体并调配空间 */
Node *temp = (Node *)malloc(sizeof(Node));
if (temp ==NULL)
{printf("malloc error!");
return -1;
}
else
{
/* 给数据类型赋值 */
temp->data = a;
temp->next = NULL;
/* 如果链表长度为 0 */
if (head == NULL)
{
head = temp;
end = temp;
}
else
{
end->next = temp;
end = temp;
}
}
}3. 打印链表
/* 打印链表 */
void PrintList(Node *temp)
{if(temp == NULL)
{printf("Empty List！\r\n");
}
while (temp)
{printf("%d",temp->data);
temp = temp->next;
if(temp)
printf("->");
}
printf("\r\n");
}4. 在元素前面插入元素
向链表中削减元素，依据增加地位不同，可分为以下 3 种状况：
1. 插入到链表的头部（头节点之后），作为首元节点；
2. 插入到链表两头的某个地位；
3. 插入到链表的最末端，作为链表中最初一个数据元素；
尽管新元素的插入地位不固定，然而链表插入元素的思维是固定的，只需做以下两步操作，即可将新元素插入到指定的地位：
a. 将新结点的 next 指针指向插入地位后的结点；
b. 将插入地位前结点的 next 指针指向插入结点；
例如，咱们在链表 {1,2,3,4} 的根底上别离实现在头部、两头部位、尾部插入新元素 5，其实现过程如图 所示：
/* 依据传入的数，在其前面减少元素 */
int InsertListEnd(int index,int a)
{if (head == NULL)
{printf("Empty List！\r\n");
return 0;
}
if (FindList(index)->next == FindList(a))
return 0;
else
{
/* 找到传入值的地位并保留 */
Node *temp = FindList(index);
/* 调配空间寄存新的传入的值 */
Node *pt = (Node *)malloc(sizeof(Node));
pt->data = a;
/* 是否是最初一个元素 */
if (temp == end)
{
// 尾巴的下一个指向新插入的节点
end->next = temp;
// 新的尾巴
end = temp;
}
else
{
// 先连前面（先将要插入的节点指针指向原来找到节点的下一个）pt->next = temp->next;
// 后连后面
temp->next = pt;
printf("The list after insert %d is \r\n",a);
PrintList(head);
}
}
}5. 在元素后面减少元素
/* 依据传入的数，在其后面减少元素 */
int InsertListHead(int index,int a)
{if (head == NULL)
{printf("Empty List！\r\n");
return 0;
}
/* 要插入的地位就在原位 */
if (FindList(index)->next == FindList(a))
return 0;
else
{
/* 找到传入值的地位并保留 */
Node *temp = FindList(index);
/* 调配空间寄存新的传入的值 */
Node *pt = (Node *)malloc(sizeof(Node));
pt->data = a;
/* 是否是第一个元素 */
if (temp == head)
{
// 尾巴的下一个指向新插入的节点
pt->next = head;
// 新的头
head = pt;
}
else
{
/* 寻找到要插入地位的前驱节点 */
Node *pre = FindPreNode(temp);
pre->next = pt;
pt->next = temp;
printf("The list after insert %d is \r\n",a);
PrintList(head);
}
}
}6. 删除链表元素，要留神删除链表尾还是链表头
从链表中删除指定数据元素时，实则就是将存有该数据元素的节点从链表中摘除，但作为一名合格的程序员，要对存储空间负责，对不再利用的存储空间要及时开释。因而，从链表中删除数据元素须要进行以下 2 步操作：
1. 将结点从链表中摘下来;
2. 手动开释掉结点，回收被结点占用的存储空间;
其中，从链表上摘除某节点的实现非常简单，只需找到该节点的间接前驱节点 temp，执行一行程序：
temp->next=temp->next->next;例如，从存有 {1,2,3,4} 的链表中删除元素 3，则此代码的执行成果如图 2 所示：
/* 删除链表头 */
void DeleteListHead()
{ // 记住旧头
Node *temp = head;
// 链表检测
if (NULL == head)
{printf("Empty list!\n");
return;
}
head = head->next; // 头的第二个节点变成新的头
free(temp);
}
/* 尾删除————删 */
void DeleteListTail()
{if (NULL == end)
{printf("链表为空，无需删除 \n");
return;
}
// 链表不为空
// 链表有一个节点
if (head == end)
{free(head);
head = NULL;
end = NULL;
}
else
{
// 找到尾巴前一个节点
Node *temp = head;
while (temp->next != end)
{temp = temp->next;}
// 找到了，删尾巴
// 开释尾巴
free(end);
// 尾巴迁徙
end = temp;
// 尾巴指针为 NULL
end->next = NULL;
}
}
/* 删除链表任意元素 */
void DeleteList(int a)
{
// 链表判断 是不是没有货色
if (NULL == head)
{printf("Empty list!\n");
return;
}
// 链表有货色，找这个节点
Node *temp = FindList(a);
if (NULL == temp)
{printf("%d not find\r\n",a);
return;
}
// 找到了, 且只有一个节点
if (head == end)
{free(head);
head = NULL;
end = NULL;
printf("The list after delete %d is empty!\r\n",a);
}
else if (head->next == end) // 有两个节点
{
// 看是删除头还是删除尾
if (end == temp)
{DeleteListTail();
printf("The list after delete %d is \r\n",a);
PrintList(head);
}
else if (temp == head)
{DeleteListHead();
printf("The list after delete %d is \r\n",a);
PrintList(head);
}
}
else // 多个节点
{
// 看是删除头还是删除尾
if (end == temp)
DeleteListTail();
else if (temp == head)
DeleteListHead();
else // 删除两头某个节点
{ // 找要删除 temp 前一个，遍历
Node *pt = head;
while (pt->next != temp)
{pt = pt->next;}
// 找到了
// 让前一个间接连贯后一个 跳过指定的即可
pt->next = temp->next;
free(temp);
printf("The list after delete %d is \r\n",a);
PrintList(head);
}
}
}7. 依据传入的数值查问链表
/* 依据传入的数值，查问链表 */
Node *FindList(int a)
{
Node *temp = head;
if(head == NULL)
{printf("Empty List！\r\n");
return NULL;
}
else
{while (temp)
{if (temp->data == a)
{printf("%d find!\r\n",a);
return temp;
}
temp = temp->next;
}
printf("%d not find!\r\n",a);
return 0;
}
}8. 批改链表元素
/* 批改链表元素,element 为要批改的元素，modify 为批改后的值 */
void ModifyList(Node *phead,int element,int modify)
{
Node *temp = phead;
while((temp!= NULL))
{if(temp->data == element)
{temp->data = modify;}
temp = temp->next;
}
}9. 求链表长度
/* 求链表长度并返回 */
int LengthList(Node *temp)
{
int length = 0;
while (temp)
{
length++;
temp = temp->next;
}
return length;
}10. 前驱，后继节点的查找
Node *FindPreNode(Node *p)
{
Node *temp = head;
/* 寻找 p 的前驱节点 */
if(p == head)
{printf("%d is head node\r\n",p->data);
return NULL;
}
else
{while((temp->next != p) && (temp !=NULL))
{temp = temp->next;}
return temp;
}
}
Node *FindNextNode(Node *p)
{
Node *temp = head;
/* 寻找 p 的后继节点 */
while(temp &&(temp != p))
{temp = temp->next;}
/* 先不判断是否为尾节点，尾节点 NULL 也能够赋值 */
temp = temp->next;
return temp;
}
11. 倒置链表
/* 办法一：倒置链表 */
Node *InvertList(Node *phead)
{if(phead == NULL || phead->next == NULL)
{return phead;}
else
{
Node *p = phead;
Node *q = NULL;
Node *r = NULL;
while(p != NULL)
{
/* 保留下一个节点 */
q = p->next;
/* 让该节点指向上一个节点 */
p->next = r;
/* 上一个节点走到以后节点 */
r = p;
/* 以后节点走到下一个节点 */
p = q;
}
head = r;
return head;
}
}
/* 办法二：倒置链表 */
Node *ReverseList(Node *phead)
{
/* 创立一个新链 */
/* 两个指针，一个指向新的链表，一个指向单个断开的节点元素。连接起来 */
Node *ptmp = NULL;
Node *tmp = NULL;
/* 解决链表为空 */
if(NULL == phead)
{printf("link is empty\n");
return NULL;
}else
{
/* 将旧链上的结点链到新链上 */
while(phead != NULL)
{
tmp = phead;
phead = phead->next;
/* 连贯到上一次存下来的连表上。第一次时，ptmp 为空，整个链表赋值给 tmp 后只剩下第一个元素 */
tmp->next = ptmp;
/* 新的链表赋值给 ptmp*/
ptmp = tmp;
}
}
head = ptmp;
return ptmp;
}12. 判断链表是否有环
/* 判断链表有环 */
int Is_Circular(Node *phead)
{if(phead == NULL || phead->next == NULL){return 0;}
/* 快慢指针，当二者相等时，肯定有环 */
Node *p1 = phead;
Node *p2 = phead;
while(p1 != NULL && p2 != NULL){
p2 = p2->next;
if(p1 == p2)
return 1;
p2 = p2->next;
p1 = p1->next;
}
return 0;
}测试函数
int main ()
{
int i = 0;
/* 设置取得随机数的种子（固定代码，没有这句，随机数是固定不变的）测试能够不加 */
srand((int)time(0));
for (i =5;i>0;i--)
CreatList(rand()%MAX);
// CreatList(i);
printf("新创建的的链表为:");
PrintList(head);
InsertListHead(4,10);
printf("在 4 前插入 10 后的链表为:");
PrintList(head);
InsertListEnd(4,10);
printf("在 4 后插入 10 后的链表为:");
PrintList(head);
DeleteList(0);
printf("删除 0 后的链表为:");
PrintList(head);
Node *p = FindList(7);
Node *q = FindList(4);
ModifyList(head,1,15);
printf("批改 1 为 15 后的链表为:");
PrintList(head);
ReverseList(head);
printf("反转后的链表为:");
PrintList(head);
printf("链表长度为:%d",LengthList(head));
return 0;
}测试截图
对于排序算法的解说将在下节 [单链表的 5 种排序算法] 介绍。
以上代码均为测试后的代码。如有谬误和不妥的中央，欢送指出。
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