链表
概念篇
对顺序表知识感兴趣的朋友可以看一下线性表-顺序表（c语言)。
对栈感兴趣的朋友可以看一下顺序表实现栈。
想进一步学习链表的朋友可以看下链表实现栈这篇文章。
示意图
1. 单向链表
2.双向链表
3.循环链表
4.链表的元素插入
5.链表的元素删除
代码篇
代码只展示单向链表的写法，其他链表的代码部分改动即可。下面的代码中没有头结点，是否定义头结点全凭个人的喜好。
1.链表的定义
1.链表由多个结点组成的，在定义链表之前要先声明结点。
2.通过结构体把一些属性封装起来表示结点和链表。
typedef struct node
{
int data;
//存放数据
struct node*next;
//指向后继结点的指针
}node;
typedef struct linkedlist
{
node*head;
//始终指向第一个结点的指针
size_t size;
//元素个数
}linkedlist;
2.链表的创建
linkedlist_create(linkedlist*list)
{
list->head=NULL;
//初始时链表为空，头指针为NULL
list->size=0;
//初始时链表的元素个素为0
}
3.链表的销毁
链表的销毁就是释放所有结点所占有的内存空间。
linkedlist_destory(linkedlist*list)
{
while(list->head)//为空时说明已经遍历到了最后一个结点
{
node*newnode=list->head;
// 通过头指针的当前位置获取当前结点
list->head=list->head->next;
// 更新头指针，使其指向下一个结点
free(newnode);
//释放当前结点。
}
}
4.链表的元素插入
1.判断插入的位置是否合法
2.处理插入的位置在第一个结点前面的情况
3.处理插入的位置不在第一个结点前面的情况
linkedlist_insert(linkedlist*list,int index,int elements)
{
node*newnode=(node*)malloc(sizeof(node));
//声明一个指向结点的指针，并为该指针分配内存
newnode->data=elements;
//将elements的值赋给该结点的data成员
if(index<0||index>list->size)
{
printf("invalid index\n");
return;
//插入的下标不合法则打印非法插入，返回。
}
if(index==0)
{
//如果插入的位置在最前面
newnode->next=list->head;
//将新结点的next指针指向头指针指向的结点（第一个结点）
list->head=newnode;
//更新头指针
}
else
{
node*current=list->head;
//初始化一个指针current指向链表的的一个结点
for(int i=0;i<index-1;i++)
current=current->next;
// 使用for循环来移动current指针，使其指向第 index-1 个节点
newnode->next=current->next;
//将新节点的next指针指向current节点的下一个节点
current->next=newnode;
//将新节点插入到current节点之后
}
list->size++;
//更新链表的元素个素
}
5.链表的元素删除
1.判断删除的位置是否合法
2.处理删除的结点是第一个结点的情况
3.处理删除的结点不是第一个结点前面的情况
void linkedlist_delete(linkedlist*list,int index)
{
if(index<0||index>=list->size)
{
printf("invalid index\n");
return;
}
if(index==0)
{
node*newnode=list->head->next;
//声明一个指针来指向链表的第二个结点
free(list->head);
//释放第一个结点的内存空间
list->head=newnode;
//更新头指针
}
else
{
node*current=list->head;
for(int j=0;j<index-1;j++)
current=current->next;
// 循环直到找到要删除节点的前一个节点
node*newnode=current->next->next;
//声明一个指针指向要删除结点的下一个结点。
free(current->next);
// 释放要删除的结点的内存空间
current->next=newnode;
// 将要删除节点的前一个节点的next指针指向要删除节点的下一个节点
}
list->size--;
//更新链表的元素个数
}
6.链表的元素查找
逐个遍历，满足条件就返回该结点
node* linkedlist_find(linkedlist*list,int value)
{
node*current=list->head;
while(current)
{
if(current->data==value)
return current;
current=current->next;
//如果当前没找到就继续遍历
}
return NULL;
}
7.链表下标对应的结点
写这个函数是为了下面修改元素方便
node* linkedlist_index(linkedlist*list,int index)
{
if(index<0||index>=list->size)
printf("invalid index\n");
node*current=list->head;
for(int j=0;j<index;j++)
current=current->next;
return current;
}
8.链表元素的修改
通过链表下标对应的结点函数找到索引对应的结点，直接修改结点的data成员
void linkedlist_alter(linkedlist*list,int index,int elements)
{
node*newnode=linkedlist_index(list,index);
// 通过索引找到链表中的结点，并将返回的指针赋值给newnode
if(newnode)
//指针不为空
newnode->data=elements;
}
9.链表的打印
逐个遍历结点，打印元素
void linkedlist_print(linkedlist*list)
{
node*current=list->head;
//初始化一个指针current指向链表的的一个结点
while(current)
{
printf("%d->",current->data);
current=current->next;
}
printf("NULL\n");
}
10.完整代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct node
{
int data;
//存放数据
struct node*next;
//指向后继结点的指针
}node;
typedef struct linkedlist
{
node*head;
//始终指向第一个结点的指针
size_t size;
//元素个数
}linkedlist;
linkedlist_create(linkedlist*list)
{
list->head=NULL;
//初始时链表为空，头指针为NULL
list->size=0;
//初始时元素个数为0
}
linkedlist_destory(linkedlist*list)
{
while(list->head)//为空时说明已经遍历到了最后一个结点
{
node*newnode=list->head;
// 通过头指针的当前位置获取当前结点
list->head=list->head->next;
// 更新头指针，使其指向下一个结点
free(newnode);
//释放当前结点。
}
}
linkedlist_insert(linkedlist*list,int index,int elements)
{
node*newnode=(node*)malloc(sizeof(node));
//声明一个指向结点的指针并为指针分配内存空间
newnode->data=elements;
//将elements的值赋给该结点的data成员
if(index<0||index>list->size)
{
printf("invalid index\n");
return;
//插入的下标不合法则打印非法插入，返回。
}
if(index==0)
{
//如果插入的位置在最前面
newnode->next=list->head;
//将新结点的next指针指向头指针指向的结点（第一个结点）
list->head=newnode;
//更新头指针
}
else
{
node*current=list->head;
//初始化一个指针current指向链表的第一个结点
for(int i=0;i<index-1;i++)
current=current->next;
// 使用for循环来移动current指针，使其指向第 index-1 个节点
newnode->next=current->next;
//将新节点的next指针指向current节点的下一个节点
current->next=newnode;
//将新节点插入到current节点之后
}
list->size++;
//更新链表的元素个素
}
void linkedlist_delete(linkedlist*list,int index)
{
if(index<0||index>=list->size)
{
printf("invalid index\n");
return;
}
if(index==0)
{
node*newnode=list->head->next;
//声明一个指针来指向链表的第二个结点
free(list->head);
//释放第一个指针的内存空间
list->head=newnode;
//更新头指针
}
else
{
node*current=list->head;
for(int j=0;j<index-1;j++)
current=current->next;
// 循环直到找到要删除节点的前一个节点
node*newnode=current->next->next;
//声明一个结点指针来存放要删除的结点的后一个结点
free(current->next);
// 释放要删除的结点的内存空间
current->next=newnode;
// 将要删除节点的前一个节点的next指针指向要删除节点的下一个节点
}
list->size--;
//更新链表的元素个数
}
node* linkedlist_find(linkedlist*list,int value)
{
node*current=list->head;
while(current)
{
if(current->data==value)
return current;
current=current->next;
//如果当前没找到就继续遍历
}
return NULL;
}
node* linkedlist_index(linkedlist*list,int index)
{
if(index<0||index>=list->size)
printf("invalid index\n");
node*current=list->head;
for(int j=0;j<index;j++)
current=current->next;
return current;
}
void linkedlist_alter(linkedlist*list,int index,int value)
{
node*node=linkedlist_index(list,index);
// 通过索引找到链表中的结点，并将返回的指针赋值给newnode
if(node)
//指针不为空
node->data=value;
}
void linkedlist_print(linkedlist*list)
{
node*current=list->head;
//初始化一个指针current指向链表的的一个结点
while(current)
{
printf("%d->",current->data);
current=current->next;
}
printf("NULL\n");
}
int main()
{
linkedlist list;
linkedlist_create(&list);
linkedlist_insert(&list,0,10);
linkedlist_insert(&list,1,20);
linkedlist_insert(&list,2,30);
linkedlist_insert(&list,3,40);
printf("original list:");
linkedlist_print(&list);
linkedlist_delete(&list,2);
linkedlist_alter(&list,1,100);
printf("now list:");
linkedlist_print(&list);
return 0;
}
代码运行效果
以上是我对链表的见解，希望路过的大佬能指正错误并补充没涉及的知识，万分感谢！
