数据结构与算法：单链表（超详细实现）

实现算法预览

这次博主写的单链表主要实现了以下算法。所有功能可进行循环运行测试。欢迎各位指正。
LinkList.h
#pragma once
#ifndef __LINKLIST_H__
#define __LINKLIST_H__
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
typedef struct LinkNode LinkNode;
typedef struct LinkNode
{
int data;
LinkNode* next;
}LinkNode;

//初始化链表数据
LinkNode* initLinkList();

//插入结点 根据查询的值的在其前面插入新的值
int insertLinkList(LinkNode* pHeader, int oldVal, int newVal);

//获取链表结点个数
int getLengthLinkList(LinkNode* pHeader);

//遍历链表进行打印结点
int printLinkList(LinkNode* pHeader);

//删除结点 根据查询的值删除相应的结点
int deleteLinkList(LinkNode* pHeader, int val);

//清空链表 保留头结点，仍然可以进行单链表相关操作
int clearLinkList(LinkNode* pHeader);

//销毁链表 连头结点都释放
int destroyLinkList(LinkNode* pHeader);

//loc 插入到链表的第几个位置，从1开始 loc <=1 放在第一个位置 ，超过结点最后一个位置放在尾结点
int insertPositionLinkList(LinkNode* pHeader, int loc, int val);

//删除第loc位置的元素，loc 如果不合法（<1或>结点个数不删除元素），通过指针将结点数据返回
int delPositionLinkList(LinkNode* pHeader, int loc, int* val);

//链表反转
int reverseLinkList(LinkNode* pHeader);

//利用递归进行逆序遍历
void printRerverseLinkList(LinkNode* pHeader);

#endif // !__LINKLIST_H__

单链表简要介绍

单链表是一种链式存取的数据结构，用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。链表中的数据是以结点来表示的，每个结点的构成：元素(数据元素的映象) + 指针(指示后继元素存储位置)，元素就是存储数据的存储单元，指针就是连接每个结点的地址数据。

单链表代码展示

LinkList.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "LinkList.h"

LinkNode* list = NULL;
//初始化链表数据
LinkNode* initLinkList()
{
LinkNode *head = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));
LinkNode* cur = head;
while (1)
{
printf("请输入结点数据（-1退出）：");
int val = 0;
scanf("%d", &val);
if (val == -1)
{
break;
}
LinkNode *node = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));
node->next = NULL;
node->data = val;
cur->next = node;
cur = node;
}
return head;
}

//插入结点 往查询的值的前面插入新的值
int insertLinkList(LinkNode* pHeader, int oldVal, int newVal)
{
if (pHeader == NULL)
{
return 0;
}
LinkNode* pre = pHeader;
LinkNode* cur = pHeader->next;
while (cur!=NULL)
{
if (cur->data == oldVal)
{
break;
}
pre = pre->next;
cur = cur->next;
}
//创建新结点
LinkNode* newNode = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));
newNode->data = newVal;
newNode->next = NULL;
pre->next = newNode;
newNode->next = cur;
return 1;
}
//获取链表结点个数
int getLengthLinkList(LinkNode* pHeader)
{
if (pHeader == NULL)
{
return 0;
}
LinkNode* cur = pHeader;
int length = 0;
while (cur->next != NULL)
{
cur = cur->next;
length++;
}
return length;
}

//打印结点
int printLinkList(LinkNode* pHeader)
{
if (pHeader == NULL)
{
return 0;
}
if (pHeader->next == NULL)
{
printf("当前链表为空！\n");
}
LinkNode* cur = pHeader->next;
int num = 1;
while (cur!=NULL)
{
printf("第%d个结点data: %d\n", num, cur->data);
cur = cur->next;
num++;
}
return 0;
}
//删除结点
int deleteLinkList(LinkNode* pHeader,int val)
{
if (pHeader == NULL)
{
return 0;
}
LinkNode* pre = pHeader;
LinkNode* cur = pHeader->next;
while (cur != NULL)
{
if (cur->data == val)
{
break;
}
pre = pre->next;
cur = cur->next;
}
if (cur != NULL)
{
pre->next = cur->next;
free(cur);
cur = NULL;
}
return 1;
}
//清空链表 保留头结点
int clearLinkList(LinkNode* pHeader)
{
if (pHeader == NULL)
{
return 0;
}
LinkNode* cur = pHeader->next;
while (cur != NULL)
{
LinkNode* next = cur->next;
free(cur);
cur = next;
}
pHeader->next = NULL;
return 1;
}
//销毁链表
int destroyLinkList(LinkNode* pHeader)
{
if (pHeader == NULL)
{
return 0;
}
clearLinkList(pHeader);
free(pHeader);
return 1;
}
//loc 插入到链表的第几个位置，从1开始 loc <=1 放在第一个位置 ，超过结点最后一个位置放在尾结点
int insertPositionLinkList(LinkNode* pHeader,int loc, int val)
{
if (pHeader == NULL)
{
return 0;
}
LinkNode* cur = pHeader;
int i = 1;
while (cur->next!=NULL && i<loc)
{
i++;
cur = cur->next;
}
//cur 为插入元素的前驱结点
LinkNode* newNode = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));
newNode->data = val;
newNode->next = cur->next;
cur->next = newNode;

return 1;
}
//删除第loc位置的元素，loc 如果不合法（<1或>结点个数不删除元素），通过指针将结点数据返回
int delPositionLinkList(LinkNode* pHeader, int loc, int* val)
{
if (pHeader == NULL || loc < 1)
{
return 0;
}
LinkNode* cur = pHeader;
int i = 1;
while (cur->next != NULL&&i<loc)
{
i++;
cur = cur->next;
}
//cur 为删除元素的前驱结点
if (i == loc && cur->next!=NULL)
{
LinkNode* del = cur->next;
*val = del->data;
cur->next = del->next;
free(del);
del = NULL;
return 1;
}
return 0;
}
//链表反转
int reverseLinkList(LinkNode* pHeader)
{
if (pHeader == NULL)
{
return 0;
}
LinkNode* pre = NULL;
LinkNode* cur = pHeader->next;
LinkNode* next = NULL;
while (cur !=NULL)
{
//保存当前节点的下一个结点
next = cur->next;
//将当前节点的next域指向前一个结点
cur->next = pre;

//pre、cur 往后移动
pre = cur;
cur = next;
}
//循环结束 pre 指向最后一个结点，将头结点指向 它
pHeader->next = pre;
return 1;
}

void printRerverseLinkList(LinkNode * pHeader)
{
LinkNode* cur = pHeader->next;
if (cur == NULL)
{
return;
}
printRerverseLinkList(cur);
printf("%d ", cur->data);
}

void fun01_init()
{
list = initLinkList();
printLinkList(list);
return;
}
void fun02_valueInsert()
{
int oldVal = 0, newVal = 0;
printf("请输入查询的值：");
scanf("%d", &oldVal);
printf("请输入要插入值：");
scanf("%d", &newVal);
int ret = insertLinkList(list, oldVal, newVal);
if (ret)
{
printf("插入成功\n");
}
else
{
printf("插入失败\n");
}
printLinkList(list);
return;
}
void fun03_valueInsertPosition()
{
int loc = 0, newVal = 0;
printf("请输入插入的位置：");
scanf("%d", &loc);
printf("请输入要插入值：");
scanf("%d", &newVal);
int ret = insertPositionLinkList(list, loc, newVal);
if (ret)
{
printf("插入成功\n");
}
else
{
printf("插入失败\n");
}
printLinkList(list);
return;
}
void fun04_valueDel()
{
int val = 0;
printf("请输入要删除的值：");
scanf("%d", &val);
int ret = deleteLinkList(list,val);
if (ret)
{
printf("删除成功\n");
}
else
{
printf("删除失败\n");
}
printLinkList(list);
return;
}
void fun05_valueDelPosition()
{
int loc = 0,val = 0;
printf("请输入删除元素的位置：");
scanf("%d", &loc);
int ret = delPositionLinkList(list, loc,&val);
if (ret)
{
printf("删除成功,删除元素的值：%d\n",val);
}
else
{
printf("删除失败\n");
}
printLinkList(list);
return;
}
void fun06_reverseLinkList()
{
reverseLinkList(list);
printLinkList(list);
return;
}
void fun07_clearLinkList()
{
clearLinkList(list);
return;
}
void fun08_destroyLinkList()
{
destroyLinkList(list);
return;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
int menu = 0;
while (1)
{
printf("---菜单-----------------------\n");
printf("---1、初始化链表--------------\n");
printf("---2、通过结点值插入结点------\n");
printf("---3、通过位置插入结点--------\n");
printf("---4、通过结点值删除结点------\n");
printf("---5、通过位置删除结点--------\n");
printf("---6、反转链表----------------\n");
printf("---7、清空链表----------------\n");
printf("---8、销毁链表----------------\n");
printf("---9、遍历链表----------------\n");
printf("--10、链表长度----------------\n");
printf("--11、逆序遍历----------------\n");
printf("---0、退出--------------------\n请输入:");
scanf("%d",&menu);
if (menu == 0)
{
break;
}
switch (menu)
{
case 1:
fun01_init();
break;
case 2:
fun02_valueInsert();
break;
case 3:
fun03_valueInsertPosition();
break;
case 4:
fun04_valueDel();
break;
case 5:
fun05_valueDelPosition();
break;
case 6:
fun06_reverseLinkList();
break;
case 7:
fun07_clearLinkList();
break;
case 8:
fun08_destroyLinkList();
break;
case 9:
printLinkList(list);
break;
case 10:
printf("链表元素个数：%d\n",getLengthLinkList(list));
break;
case 11:
printRerverseLinkList(list);
printf("\n");
break;
default:
break;
}

}
return 0;
}

运行结果测试