SList.h: 头文件 SList.c: 实现文件 Test.c: 测试文件 在实现顺序表时需要用到的头文件:,,
在SList.h中定义数据结构:
#include #include #include typedef int SLTDataType; typedef struct SListNode { SLTDataType data;//存储节点的实际数据 struct SListNode* next;//指向下一个节点的指针 }SLTNode; typedef int SLTDataType;typedef:关键字 typedef 用于定义类型别名,即为现有的类型起一个新的名字。SLTDataType;:这里定义了一个类型别名 SLTDataType,它实际上就是 int 类型。typedef struct SListNode { ... } SLTNode;struct SListNode:定义了一个 SListNode 的结构体类型。SLTDataType data;:结构体中包含一个 data 的成员,其类型为 SLTDataType(即 int)。struct SListNode* next;:结构体中包含一个名为 next 的成员,它指向 SListNode 类型的指针,用于连接单链表中的下一个节点。SLTNodeSLTNode:这是 typedef 为 struct SListNode 定义的一个类型别名。在SList.h中声明:
#include #include #include typedef int SLTDataType; typedef struct SListNode { SLTDataType data; struct SListNode* next; }SLTNode; //链表的打印 void SLTPrint(SLTNode* phead); //开辟空间 SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x); //头部插入删除/尾部插入删除 void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x); void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x); void SLTPopBack(SLTNode** pphead); void SLTPopFront(SLTNode** pphead); //查找 SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x); //在指定位置之前插入数据 void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x); //删除pos节点 void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos); //在指定位置之后插入数据 void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x); //删除pos之后的节点 void SLTEraseAfter(SLTNode* pos); //销毁链表 void SListDesTroy(SLTNode** pphead); //链表的打印 void SLTPrint(SLTNode* phead) { SLTNode* pcur = phead; while (pcur != NULL) { printf("%d -> ", pcur->data); pcur = pcur->next; } printf("NULL\n"); } SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));:使用 malloc 函数为新节点分配内存。这里分配的内存大小为 sizeof(SLTNode),即新节点的大小。if (newnode == NULL):检查 malloc 函数是否成功分配内存。如果 newnode 为 NULL,说明内存分配失败。perror("malloc fail!");:如果内存分配失败,使用 perror 函数输出错误信息。newnode->data = x;:将新节点的数据域设置为传入的参数 x。newnode->next = NULL;:将新节点的 next 指针设置为 NULL。这表示新节点是链表的最后一个节点(如果链表为空)或新节点还没有与链表连接起来。return newnode;:返回指向新节点的指针。SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x) { SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode)); if (newnode == NULL) { perror("malloc fail!"); exit(1); } newnode->data = x; newnode->next = NULL; return newnode; } assert(pphead);:确保传入的指针 pphead 不是 NULL。如果 pphead 是 NULL,assert 会断言失败,避免后续代码试图访问未初始化的指针。SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);:调用 SLTBuyNode 函数创建一个新的节点,并将数据 x 存储在新节点中。newnode->next = *pphead;:将新节点的 next 指针设置为当前链表的头结点。将新节点与原链表连接起来。*pphead = newnode;:更新头指针 pphead,使其指向新节点。确保了 pphead 指向链表的新头结点。//头插 void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x) { assert(pphead); SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);//为头插申请空间 newnode->next = *pphead;//将新数据与原来头节点联系起来 *pphead = newnode;//保证指针pphead里面始终指向头节点 } assert(pphead && *pphead):保证传入的指针 pphead 不是 NULL,并且 pphead 指向的链表头结点也不为 NULL。如果 pphead 或者 *pphead 是 NULL,assert 会断言失败,避免后续代码试图访问未初始化的指针或删除空节点。SLTNode* next = (*pphead)->next;:获取当前链表头结点的下一个节点的指针。在删除头结点之后,将头指针更新为下一个节点。free(*pphead);:释放当前链表头结点占用的内存。确保资源的有效回收,避免内存泄漏。*pphead = next;:更新头指针 pphead,使其指向下一个节点。如果链表中只有一个节点,那么 next 为 NULL,这将使 pphead 也指向 NULL,表示链表为空。//头删 void SLTPopFront(SLTNode** pphead) { assert(pphead && *pphead); SLTNode* next = (*pphead)->next; free(*pphead); *pphead = next; } assert(pphead);:保证传入的指针 pphead 不是 NULL。如果 pphead 是 NULL,assert 会断言失败,避免后续代码试图访问未初始化的指针。SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);:调用 SLTBuyNode 函数创建一个新的节点,并将数据 x 存储在新节点中。SLTBuyNode 函数为新节点分配内存,并初始化节点。if (*pphead == NULL):检查链表是否为空。如果是空链表,则直接将新节点设置为头结点。*pphead = newnode;:将新节点设置为头结点,此时链表中只有一个节点。SLTNode* ptail = *pphead;:定义一个指针 ptail,初始化为链表的头结点。while (ptail->next != NULL):遍历链表直到找到最后一个节点。ptail = ptail->next;:移动 ptail 指针到下一个节点。ptail->next = newnode;:将新节点连接到链表的末尾。//链表的尾插 void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x) { assert(pphead); SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x); //空链表和非空链表两种情况 if (*pphead == NULL) { *pphead = newnode; } else { SLTNode* ptail = *pphead; //找尾 while (ptail->next != NULL) { ptail = ptail->next; } ptail->next = newnode; } } assert(pphead && *pphead);:确保传入的指针 pphead 不是 NULL,并且 pphead 指向的链表头结点也不为 NULL。如果 pphead 或者 *pphead 是 NULL,assert 会断言失败,避免后续代码试图访问未初始化的指针或删除空节点。if (*pphead == NULL):检查链表是否为空。如果链表为空,那么 *pphead 保持为 NULL,表示链表仍然为空。*pphead = NULL;:如果链表已经为空,那么再次设置 *pphead 为 NULLSLTNode* ptail = *pphead;:定义一个指针 ptail,初始化为链表的头结点。SLTNode* prev = *pphead;:定义另一个指针 prev,初始化为链表的头结点。prev 用于记录最后一个节点的前一个节点。while (ptail->next != NULL):遍历链表直到找到最后一个节点。prev = ptail;:移动 prev 指针到下一个节点。ptail = ptail->next;:移动 ptail 指针到下一个节点。free(ptail);:释放最后一个节点占用的内存。ptail = NULL;:将 ptail 设置为 NULL,以避免悬空指针。prev->next = NULL;:将最后一个节点的前一个节点的 next 指针设置为 NULL,切断与最后一个节点的链接。//尾删 void SLTPopBack(SLTNode** pphead) { assert(pphead && *pphead); if ((*pphead) == NULL) { *pphead = NULL; } else { SLTNode* ptail = *pphead; SLTNode* prev = *pphead; while (ptail->next != NULL) { prev = ptail; ptail = ptail->next; } free(ptail); ptail = NULL; prev->next = NULL; } } SLTNode* pcur = phead;:定义一个指针 pcur,初始化为链表的头结点。while (pcur):遍历链表,只要 pcur 不为 NULL(即还有节点未遍历),就继续循环。if (pcur->data == x):检查当前节点是否等于查找的目标值 x。return pcur;:如果找到了匹配的节点,立即返回该节点的指针。pcur = pcur->next;:如果没有找到匹配的节点,则将 pcur 指针移动到下一个节点,继续搜索。NULL。//查找 SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x) { SLTNode* pcur = phead; while (pcur) { if (pcur->data == x) { return pcur; } pcur = pcur->next; } return NULL; } pphead 不是 NULL,并且 pphead 指向的链表头结点也不为 NULL。如果 pphead 或者 *pphead 是 NULL,assert 会断言失败,避免后续代码试图访问未初始化的指针。pos 参数不是 NULL,pos 指向链表中的一个有效节点。SLTBuyNode 函数创建一个新的节点,并将数据 x 存储在新节点中。pos 指向的是链表的头结点,那么这实际上是一个头插操作。SLTPushFront 函数执行头插操作。prev,初始化为链表的头结点。pos 的前一个节点。prev 指针到下一个节点。next 指针设置为 pos。pos 的前一个节点的 next 指针设置为新节点。//指定位置插入之前数据 void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) { assert(pphead && *pphead); assert(pos); SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x); //若pos == *pphead,说明头插,可以直接调用头插函数 if (pos == *pphead) { SLTPushFront(pphead, x); } else { SLTNode* prev = *pphead; while (prev->next != pos) { prev = prev->next; } newnode->next = pos; prev->next = newnode; } } assert(pos);:确保 pos 不是 NULL。SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);:调用 SLTBuyNode 函数创建一个新的节点,并将数据 x 存储在新节点中。newnode->next = pos->next;:将新节点的 next 指针设置为 pos 节点的下一个节点。将新节点与原链表连接起来。pos->next = newnode;:将 pos 节点的 next 指针设置为新节点。将 pos 节点与新节点连接起来。//在指定位置之后插入数据 void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x) { assert(pos); SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x); newnode->next = pos->next; pos->next = newnode; } pphead 和 *pphead 都不是 NULL,并且 pos 也不是 NULL。SLTBuyNode 函数创建新节点,并设置新节点的数据域。pos 指向的是头结点,直接调用头插函数。pos 的前一个节点。next 指针设置为 pos。pos 的前一个节点的 next 指针设置为新节点。//指定位置插入之前数据 void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) { assert(pphead && *pphead); assert(pos); SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x); //若pos == *pphead,说明头插,可以直接调用头插函数 if (pos == *pphead) { SLTPushFront(pphead, x); } else { SLTNode* prev = *pphead; while (prev->next != pos) { prev = prev->next; } newnode->next = pos; prev->next = newnode; } } 1.参数检查:确保 pphead 和 *pphead 都不是 NULL,并且 pos 也不是 NULL。
2. 处理头节点删除的情况:如果 pos 指向的是头结点,直接调用头删函数。
3. 处理非头节点删除的情况:
pos 的前一个节点。pos 的前一个节点的 next 指针,跳过 pos。pos 节点占用的内存,并将 pos 设置为 NULL。void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) { assert(pphead && *pphead); assert(pos); if (pos == *pphead)//pos是头节点 { SLTPopFront(pphead); } else { SLTNode* prev = *pphead; while (prev->next != pos) { prev = prev->next; } prev->next = pos->next; free(pos); pos = NULL; } } pos 和 pos->next 都不是 NULL。del 指针指向要删除的节点。pos 节点的 next 指针:将 pos 节点的 next 指针设置为 del 节点的下一个节点。del 节点占用的内存:释放 del 节点占用的内存。del 设置为 NULL:将 del 设置为 NULL,避免悬空指针。//删除pos之后的结点 void SLTEraseAfter(SLTNode* pos) { assert(pos && pos->next); SLTNode* del = pos->next; pos->next = del->next; free(del); del = NULL; } pphead 和 *pphead 都不是 NULL。pcur 指针遍历链表。pcur 指针到下一个节点。NULL:遍历完成后,将头指针设置为 NULL。//销毁链表 void SListDesTroy(SLTNode** pphead) { assert(pphead && *pphead); SLTNode* pcur = *pphead; while (pcur) { SLTNode* next = pcur->next; free(pcur); pcur = next; } *pphead = NULL; } SList.h:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include #include #include typedef int SLTDataType; typedef struct SListNode { SLTDataType data; struct SListNode* next; }SLTNode; //链表的打印 void SLTPrint(SLTNode* phead); //开辟空间 SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x); //头部插入删除/尾部插入删除 void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x); void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x); void SLTPopBack(SLTNode** pphead); void SLTPopFront(SLTNode** pphead); //查找 SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x); //在指定位置之前插入数据 void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x); //删除pos节点 void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos); //在指定位置之后插入数据 void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x); //删除pos之后的节点 void SLTEraseAfter(SLTNode* pos); //销毁链表 void SListDesTroy(SLTNode** pphead); SList.c:
#pragma once #include "SList.h" //链表的打印 void SLTPrint(SLTNode* phead) { SLTNode* pcur = phead; while (pcur != NULL) { printf("%d -> ", pcur->data); pcur = pcur->next; } printf("NULL\n"); } //开辟空间 SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x) { SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode)); if (newnode == NULL) { perror("malloc fail!"); exit(1); } newnode->data = x; newnode->next = NULL; return newnode; } //链表的尾插 void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x) { assert(pphead); SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x); //空链表和非空链表两种情况 if (*pphead == NULL) { *pphead = newnode; } else { SLTNode* ptail = *pphead; //找尾 while (ptail->next != NULL) { ptail = ptail->next; } ptail->next = newnode; } } //头插 void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x) { assert(pphead); SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);//为头插申请空间 newnode->next = *pphead;//将新数据与原来头节点联系起来 *pphead = newnode;//保证指针pphead里面始终指向头节点 } //尾删 void SLTPopBack(SLTNode** pphead) { assert(pphead && *pphead); if ((*pphead) == NULL) { *pphead = NULL; } else { SLTNode* ptail = *pphead; SLTNode* prev = *pphead; while (ptail->next != NULL) { prev = ptail; ptail = ptail->next; } free(ptail); ptail = NULL; prev->next = NULL; } } //头删 void SLTPopFront(SLTNode** pphead) { assert(pphead && *pphead); SLTNode* next = (*pphead)->next; free(*pphead); *pphead = next; } //查找 SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x) { SLTNode* pcur = phead; while (pcur) { if (pcur->data == x) { return pcur; } pcur = pcur->next; } return NULL; } //指定位置插入之前数据 void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) { assert(pphead && *pphead); assert(pos); SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x); //若pos == *pphead,说明头插,可以直接调用头插函数 if (pos == *pphead) { SLTPushFront(pphead, x); } else { SLTNode* prev = *pphead; while (prev->next != pos) { prev = prev->next; } newnode->next = pos; prev->next = newnode; } } //在指定位置之后插入数据 void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x) { assert(pos); SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x); newnode->next = pos->next; pos->next = newnode; } //删除pos结点 void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) { assert(pphead && *pphead); assert(pos); if (pos == *pphead)//pos是头节点 { SLTPopFront(pphead); } else { SLTNode* prev = *pphead; while (prev->next != pos) { prev = prev->next; } prev->next = pos->next; free(pos); pos = NULL; } } //删除pos之后的结点 void SLTEraseAfter(SLTNode* pos) { assert(pos && pos->next); SLTNode* del = pos->next; pos->next = del->next; free(del); del = NULL; } //销毁链表 void SListDesTroy(SLTNode** pphead) { assert(pphead && *pphead); SLTNode* pcur = *pphead; while (pcur) { SLTNode* next = pcur->next; free(pcur); pcur = next; } *pphead = NULL; } Test.c:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include "SList.h" void SListTest() { //测试尾插 SLTNode* plist = NULL; SLTPushBack(&plist, 1); SLTPushBack(&plist, 3); SLTPushBack(&plist, 1); SLTPushBack(&plist, 4); SLTPrint(plist); SLTPushBack(&plist, 5); SLTPushBack(&plist, 2); SLTPushBack(&plist, 0); SLTPrint(plist); //测试头插 SLTPushFront(&plist, 0); SLTPushFront(&plist, 2); SLTPushFront(&plist, 5); SLTPrint(plist); //测试尾删 SLTPopBack(&plist); SLTPopBack(&plist); SLTPopBack(&plist); SLTPrint(plist); //测试头删 SLTPopFront(&plist); SLTPrint(plist); SLTPopFront(&plist); SLTPrint(plist); SLTPopFront(&plist); SLTPrint(plist); //测试查找 SLTNode* find = SLTFind(plist, 3); if (find == NULL) { printf("没有找到!\n"); } else { printf("找到了!\n"); } //测试指定位置之前插入数据 /*SLTNode* find = SLTFind(plist, 3);*/ SLTInsert(&plist, find, 520); SLTPrint(plist); //测试指定位置之后插入数据 SLTInsertAfter(find,1314); SLTPrint(plist); 测试删除pos结点 //SLTErase(&plist, find); //SLTPrint(plist); //测试删除pos之后结点 SLTEraseAfter(find); SLTPrint(plist); //销毁链表 SListDesTroy(&plist); SLTPrint(plist); } int main() { SListTest(); return 0; }