链表介绍

链表是一种物理存储单元上非连续、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。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。

实际中，链表的结构多种多样：
1、带头，不带头。

2、单向，双向。

3、循环，非循环。

通过以上的这些情况组合起来，就有八种链表结构。即带头单向循环链表、带头单向非循环链表、带头双向循环链表、带头双向非循环链表、无头单向循环链表、无头单向非循环链表、无头双向循环链表、无头双向非循环链表。

本篇博客讲解的是无头单向非循环链表。

初始化链表

链表是由一个个结点链接而成，创建一个链表之前，我们首先要创建一个结点类型，该类型由两部分组成：数据域和指针域。

typedef int SLTDataType;//篇博客以存放整型数据为例

typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;//数据域：用于存储该结点的数据
	struct SListNode* next;//指针域：用于存放下一个结点的地址
}SListNode;

打印单链表

打印链表时，我们需要从头指针指向的位置开始，依次向后打印，直到指针指向NULL时，结束打印。

//打印链表
void SListPrint(SListNode* plist)
{
	SListNode* cur = plist;//接收头指针
	while (cur != NULL)//判断链表是否打印完毕
	{
		printf("%d->", cur->data);//打印数据
		cur = cur->next;//指针指向下一个结点
	}
	printf("NULL\n");//打印NULL，表明链表最后一个结点指向NULL
}

增加结点

仔细想想，每当我们需要增加一个结点之前，我们必定要先申请一个新结点，然后再插入到相应位置，于是我们可以将该功能封装成一个函数。

//创建一个新结点，返回新结点地址
SListNode* BuySLTNode(SLTDataType x)
{
	SListNode* node = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));//向新结点申请空间
	if (node == NULL)
	{
		printf("malloc fail\n");
		exit(-1);
	}
	node->data = x;//将数据赋值到新结点的数据域
	node->next = NULL;//将新结点的指针域置空
	return node;//返回新结点地址
}

单链表的头插

头插时，我们只需要先让新结点的指针域指向头指针指向的位置（即原来的第一个结点），然后让头指针指向新结点即可。

//头插
void SListPushFront(SListNode** pplist, SLTDataType x)
{
	SListNode* newnode = BuySLTNode(x);//申请一个新结点
	newnode->next = *pplist;//让新结点的指针域指向地址为pos的结点的下一个结点
	*pplist = newnode;//让地址为pos的结点指向新结点
}

注：这两步操作的顺序不能颠倒，若先让头指针指向新结点，那么就无法找到原来第一个结点的位置了。

单链表的尾插

尾插的时候我们需要先判断链表是否为空，若为空，则直接让头指针指向新结点即可；若不为空，我们首先需要利用循环找到链表的最后一个结点，然后让最后一个结点的指针域指向新结点。

//尾插
void SListPushBack(SListNode** pplist, SLTDataType x)
{
	SListNode* newnode = BuySLTNode(x);//申请一个新结点
	if (*pplist == NULL)//判断是否为空表
	{
		*pplist = newnode;//头指针直接指向新结点
	}
	else
	{
		SListNode* tail = *pplist;//接收头指针
		while (tail->next != NULL)//若某结点的指针域为NULL，说明它是最后一个结点
		{
			tail = tail->next;指针指向下一个结点
		}
		tail->next = newnode;//让最后一个结点的指针域指向新结点
	}
}

注：新结点创建的时候指针域就已经置空，所以尾插时不需要再将新结点的指针域置空。

在给定位置之后插入

在给定位置后插入结点也只需要两步：先让新结点的指针域指向该位置的下一个结点，然后再让该位置的结点指向新结点即可。

//在给定位置之后插入
void SListInsertAfter(SListNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);//确保传入地址不为空
	SListNode* newnode = BuySLTNode(x);//申请一个新结点
	newnode->next = pos->next;//让新结点的指针域指向地址为pos的结点的下一个结点
	pos->next = newnode;//让地址为pos的结点指向新结点
}

注：这两步操作也不能颠倒顺序，理由与头插时相同。

在给定位置之前插入

要想在给定位置的前面插入一个新结点，我们首先还是要找到该位置之前的一个结点，然后让新结点的指针域指向地址为pos的结点，让前一个结点指向新结点即可。需要注意的是，当给定位置为头指针指向的位置时，相当于头插。

//在给定位置之前插入
void SListInsertBefore(SListNode** pplist, SListNode* pos, SLTDataType x)
{
	assert(pos);//确保传入地址不为空
	SListNode* newnode = BuySLTNode(x);//申请一个新结点
	if (pos == *pplist)//判断给定位置是否为头指针指向的位置
	{
		newnode->next = pos;//让新结点的指针域指向地址为pos的结点
		*pplist = newnode;//让头指针指向新结点
	}
	else
	{
		SListNode* prev = *pplist;//接收头指针
		while (prev->next != pos)//找到地址为pos的结点的前一个结点
		{
			prev = prev->next;
		}
		newnode->next = prev->next;//让新结点的指针域指向地址为pos的结点
		prev->next = newnode;//让前一个结点指向新结点
	}
}

删除结点

单链表的头删

头删较为简单，若为空表，则不必做处理；若不为空表，则直接让头指针指向第二个结点，然后释放第一个结点的内存空间即可。

//头删
void SListPopFront(SListNode** pplist)
{
	if (*pplist == NULL)//判断是否为空表
	{
		return;
	}
	else
	{
		SListNode* tmp = *pplist;//记录第一个结点的位置
		*pplist = (*pplist)->next;//让头指针指向第二个结点
		free(tmp);//释放第一个结点的内存空间
		tmp = NULL;//及时置空
	}
}

单链表的尾删

尾删相对麻烦一些，我们需要考虑三种不同的情况：

1、当链表为空时，不做处理。
2、当链表中只有一个结点时，直接释放该结点，然后将头指针置空。
3、当链表中有多个结点时，我们需要先找到最后一个结点的前一个结点，然后将最后一个结点释放，将前一个结点的指针域置空，使其成为新的尾结点。

//尾删
void SListPopBack(SListNode** pplist)
{
	if (*pplist == NULL)//判断是否为空表
	{
		return;
	}
	else if ((*pplist)->next == NULL)//判断是否只有一个结点
	{
		free(*pplist);//释放该结点
		*pplist = NULL;//及时置空
	}
	else
	{
		SListNode* prev = *pplist;//接收头指针
		SListNode* tail = (*pplist)->next;//接收第二个结点的地址
		while (tail->next != NULL)//当tail指向最后一个结点时停止循环
		{
			prev = tail;//使prev始终指向tail的前一个结点
			tail = tail->next;//tail指针后移
		}
		free(tail);//释放最后一个结点
		tail = NULL;//及时置空
		prev->next = NULL;//将倒数第二个结点的指针域置空，使其成为新的尾节点
	}
}

删除给定位置之后的结点

要删除给定位置之后的值，我们首先判断传入地址是否为最后一个结点的地址，若是，则不做处理，因为最后一个结点后面没有结点可删除。若不是最后一个结点，我们首先让地址为pos的结点指向待删除结点的后一个结点，然后将待删除结点释放即可。

//删除给定位置之后的值
void SListErasetAfter(SListNode* pos)
{
	assert(pos);//确保传入地址不为空
	if (pos->next == NULL)//判断传入地址是否为最后一个结点的地址
	{
		return;
	}
	SListNode* after = pos->next;//待删除的结点
	pos->next = after->next;//让pos结点指向待删除的结点的下一个结点
	free(after);//释放结点
	after = NULL;//及时置空
}

删除给定位置的结点

要删除给定位置的结点，我们首先要判断该结点是否为第一个结点，若是，则操作与头删相同；若不是，我们就需要先找到待删除结点的前一个结点，然后让其指向待删除结点的后一个结点，最后才能释放待删除的结点。

//删除给定位置的值
void SListErasetCur(SListNode** pplist, SListNode* pos)
{
	assert(pos);//确保传入地址不为空
	if (pos == *pplist)//判断待删除的结点是否为第一个结点
	{
		*pplist = pos->next;//让头指针指向第二个结点
		free(pos);//释放第一个结点
		pos=NULL;//及时置空
	}
	else
	{
		SListNode* prev = *pplist;//接收头指针
		while (prev->next != pos)//找到待删除结点的前一个结点
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;//让待删除的结点的前一个结点指向待删除结点的后一个结点
		free(pos);//释放待删除结点
		pos = NULL;//及时置空
	}
}

查找数据

查找数据相对于前面的来说就非常简单了，我们只需要遍历一遍链表，在遍历的过程中，若找到了目标结点，则返回结点的地址；若遍历结束也没有找到目标结点，则直接返回空指针。

//查找数据
SListNode* SListFind(SListNode* plist, SLTDataType x)
{
	SListNode* cur = plist;//接收头指针
	while (cur != NULL)//遍历链表
	{
		if (cur->data == x)//判断结点是否为待找结点
			return cur;//返回目标结点的地址
		cur = cur->next;//指针后移
	}
	return NULL;//没有找到数据为x的结点
}

修改数据

修改数据，嗯…其实我觉得根本不用写出来，但是链表的一般功能就是增、删、查、改嘛，为了完整性，还是加上吧。

//修改数据
void SListModify(SListNode* pos, SLTDataType x)
{
	pos->data = x;//将结点的数据改为目标数据
}