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链表(静态/动态创建,遍历,计数,查找,在节点的前/后方插入新节点,头插法,尾插法)

目录

一、前言

二、链表的静态创建和遍历

三、链表统计节点,查找节点是否存在

四、从指定节点的后方插入新节点

五、从指定节点的前方插入新节点

六、动态创建链表&尾插法

七、头插法

八、删除节点


一、前言

链表本质是一个结构体,结构体里不仅包含不同类型的数据,最重要的是定义了一个指向相同结构体类型的指针必须是相同类型的结构体),通过这个指针我们就可以将一个又一个的结构体链接(指针存放下一个结构体的地址)起来,每一个结构体就是链表的其中一个节点。

掌握以上概念,只要结合代码,相信手撕链表也不是什么难事,无非就是指针和地址的一些操作罢了。


二、链表的静态创建和遍历

我们使用链表的时候可以和数组类比,但两者还是有区别,数组是内存中连续的空间;而链表不一定在内存中连续。

我们遍历数组时,要把数组的所有元素都打印出来,一个for循环就能搞定,而链表的遍历也类似

struct test
{int id;//存放节点的编号struct test *next;//链接下一个节点的地址
};/*静态创建链表*/
struct test n1 = {1,NULL};
struct test n2 = {2,NULL};
struct test n3 = {3,NULL};/*我们先手动建立链接,n3.next为空*/
n1.next = &n2;
n2.next = &n3;void printLink(struct test *head)
{while(head != NULL){printf("%d ",head->id);//打印每个节点的idhead = head->next;//把下个节点的地址给head,head从指向n1变成指向n2}
}

以上就是链表的最最基本的操作,看一下步骤:
\bullet head指向n1,打印1;
\bullet head->next是n2的地址,head指向n2,打印2;
\bullet head->next是n3的地址,head指向n3,打印3;
\bullet head->next为NULL,不进入while,结束。

遍历的核心就是 head = head->next 这个操作。


三、链表统计节点,查找节点是否存在

统计节点就很简单了,看得懂遍历就会:

int getLinkNodeNum(struct test *head)
{int cnt = 0;while(head != NULL){cnt++;head = head->next;//关键}return cnt;
}

查找节点,我这里演示代码实现的功能就只是检查是否存在该id的节点,原理也是遍历:

int searchLink(struct test *head, int data)//data传入你想要找的id
{while(head != NULL){if(head->id == data);return 1;//找到了直接退出该函数head = head->next;//遍历}return 0;//失败返回0
}

四、从指定节点的后方插入新节点

在指定节点的后方插入,首先还是要遍历链表,那么函数要传入头节点的地址;还要传入指定节点的id;接着传入新节点的地址因为我们这里还是使用静态创建的方法,每一个节点都要手动初始化)。来看代码:

int insertFromBehind(struct test *head, int data, struct test *new)
{while(head != NULL){if(head->id == data)//指定id{new->next = head->next;//让新节点的next指向指定节点的nexthead->next = new;//指定节点的next指向新节点,完成插入return 1;}head = head->next;//遍历}return 0;
}

自己画图理解一下最好,你的next存的是谁的地址,就相当于你指向它,只要能理解这句话,链表的任何操作都不难。


五、从指定节点的前方插入新节点

从节点前方插入新节点,有可能是在头节点插入,而链表最重要的就是链表头的地址,那么函数的返回值就是结构体指针,需要返回头节点的地址(头节点可能会改变)

struct test* insertFromFront(struct test *head, int data, struct test *new)
{struct test *p = head;if(p->id == data)//表示想在头节点前面添加新节点{new->next = head;//新节点的next是原先的头节点return new;}while(p->next != NULL){/*如果当前遍历到的节点的下一个节点是我们要找的*/if(p->next->id == data){/*新节点的下一个节点是当前遍历到的节点的下一个节点*/new->next = p->next;/*当前遍历到的节点的下一个节点是新节点*/p->next = new;/*头节点不变,原样返回*/return head;}p = p->next;//遍历}printf("no this id\n");return head;
}

从指定节点前方插入新节点分两种情况:

(1)从头节点前插入新节点:
                直接让新节点的下一个节点为原先的头节点,返回新节点的地址。(一般一个链表的头节点head会定义成全局变量,如果头节点不知道,那就无从下手)

(2)除头节点外的其他节点前插入新节点:
                遍历链表,假设我们要在节点3前插入,那么遍历到节点2时:node2->next->id=3,new-> = node2->next,运行到这里,新节点的下一个节点就是节点3,但这时节点2和新节点都指向节点3,把节点2指向新节点即可。思路清晰就很简单。


六、动态创建链表&尾插法

静态创建链表还要自己一个个定义,手动建立链接,非常麻烦,而且删除节点的时候,被删除的节点无法释放内存空间,可能会造成溢出等情况,所以要动态创建链表,之前静态创建是为了方便理解一些基础操作。

/*head全局变量*/
struct test *head = NULL;/*动态创建链表*/
struct test* createLink(struct test *head)
{struct test *new;struct test *p = head;while(1){/*给新节点分配内存空间*/new = (struct test*)malloc(sizeof(struct test));/*用户键盘输入新节点id*/scanf("%d",&(new->id));/*id为0结束创建,返回头节点地址*/if(new->id == 0){printf("0 quit\n");free(new);//释放最后建立的新节点的内存空间return head;}/*初始化新节点的next指针*/new->next = NULL;/*建立连接*/if(head == NULL)//如果头节点为NULL{/*创建头节点*/head = new;}else{// 遍历到最后一个节点p = head;while(p->next != NULL){p = p->next;}// 将新节点添加到最后p->next = new;}}
}

使用malloc函数来为每一个新节点分配内存,如果输入的节点id为0代表结束创建,free函数释放最后建立的节点,并返回head头节点的地址。


七、头插法

struct test* insertFromHead(struct test *head)
{struct test *new;while(1){/*和尾插法一样*/new = (struct test*)malloc(sizeof(struct test));scanf("%d",&(new->id));if(new->id == 0){printf("0 quit\n");free(new);return head;} new->next = head;head = new;}return head;
}

 原本我在插入节点的时候判断了head是否为空,后来发现没必要,如果不为空,直接插在头节点前面,然后更新头节点即可;如果为空,那new就是尾巴节点,new->next为NULL,这也合理,然后更新头节点。


八、删除节点

struct test* deleteNode(struct test *head, int data)
{struct test *p = head;if(p->id == data){head = head->next;free(p);return head;}while(p->next != NULL){if(p->next->id == data){struct test *temp = p->next;/*关键操作*/p->next = p->next->next;free(temp);return head;}p = p->next;//遍历}return head;
}

 操作和从指定节点前方插入节点类似,判断当前p指向的节点的 next->id ,也就是下一个节点是否为要删除的节点,如果是:p->next->next 是要删除的节点的下一个,将它赋值给 p->next 就是跳过要删除的节点,要删除的节点的前一个节点指向要删除的节点的后一个节点。

至此链表的基础操作都讲完了,如果自己用画图的方式,跟着代码一步步走,手撕链表也不在话下,后面我会更新贪吃蛇小游戏,他的核心就是链表的操作,用来锻炼链表的使用能力。

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