链表 转载:https://blog.csdn.net/laifengyuan1/article/details/98345444

目录

一、链表

二、单向链表与双向链表的区别

三、单链表的实现

四、双向(循环)链表的实现

一、链表
链表所需要的功能:

初始化
创建新节点
插入
删除
查询
链表的销毁(释放包括头结点在内的空间)
链表的清空(释放除了头结点以外的空间)
链表的优缺点:

优点:链表不需要初始化容量,可以任意加减元素,并且添加与删除元素十分快捷,只需要改变指针域指向的内容即可,内存利用率高,
缺点:查找元素,需要通过遍历链表来查找,十分耗时
适用于:需要频繁添加或者删除操作的场景
二、单向链表与双向链表的区别
单向链表与双向(循环)链表的区别:

在存储空间方面:单链表需要的存储空间比双向链表的要少,因为双向链表不仅保存有指向下一个节点的指针,还保存有指向上一个节点的指针,需要较大的空间来存储双向链表的指针域。
在处理时间方面:双向链表的插入与删除操作比单链表的时间要快很多。在最末尾插入的时候,单链表需要找到需要插入位置的前一个节点,需要遍历整个链表,时间复杂度为O(n),而双向链表只需要head->tail,就可以得到最后一个节点的位置,然后就可以进行插入操作,时间复杂度为O(1)。在删除操作方面,单链表需要遍历到需要删除的节点的前一个节点,双向链表需要遍历到需要删除的节点,时间复杂度同为O(n)。
一个提高单链表尾部插入效率的小方法:

定义一个指针tail,专门指向单链表的最末尾。如图所示


三、单链表的实现
注意:在处理单链表的插入的时候,优先处理新节点!

链表的定义
/*结构体*/
typedef int datatype;
typedef struct node
{
    datatype data;
    struct node *next;
 
}node,*list;
 
/*单链表的尾指针*/
struct node *tail;
链表的初始化
/*
    创建头节点
 */
list initNode()
{
    list head = malloc(sizeof(node));
    if(head != NULL)
    {
        head->next = NULL;
    }
 
    tail = head;//尾指针指向头结点
 
    return head;
}
创建新的节点
/*
    创建新节点
 */
list newNode(datatype n)
{
    list new = malloc(sizeof(node));
    if(new != NULL)
    {
        new->data = n;
        new->next = NULL;
    }
 
    return new;
}
尾插法:插入节点
/*
    尾插法,添加节点(包含尾指针)
    插入需要注意:优先处理新节点、不先动旧的链表
 */
bool insertNode_tail(list new)
{
    /*判断新的节点是否为空*/
    if (new == NULL)
    {
        printf("new point to NULL\n");
        return false;
    }
 
    new->next = NULL;
    tail->next = new;
    tail = new;//tail指向最后一个节点
 
    return true;
}
 
/*
    不含有尾指针
 */
bool insertNode_tail(list new,list head)
{
    /*判断新的节点是否为空*/
    if (new == NULL)
    {
        printf("new point to NULL\n");
        return false;
    }
 
    list p = head;
    while(p->next != NULL)//搜索到最后的节点
    {
        p = p->next;
    }
 
    new->next = NULL;//优先处理新节点
    p->next = new;    
 
    return true;
}
删除节点
/*
    删除节点:输入对应数字的负数形式,则会删除对应数字
 */
bool delNode(datatype data, list head)
{
    //数据处理
    data = -data;
 
    list p = head;
    while(p->next != NULL)//找到要删除的节点的前一个节点
    {
        if(p->next->data == data)break;
        p = p->next;
    }
 
    list del_p = p->next;//要删除的节点
    p->next = del_p->next;
    free(del_p);//释放空间
 
    tail = head;//将tail指针指向最末尾
    while(tail->next != NULL)
    {
        tail = tail->next;
    }
 
    return true;
}
查询链表
/*
    查询节点
 */
void showNode(list head)
{
    list p = head->next;
    do
    {
        printf("%d\t", p->data);
        p = p->next;
    }while(p != NULL);
 
    printf("\n");
}
销毁与清空链表
销毁链表:释放包括头节点的所有空间
清空链表:释放除了头节点的其他节点空间
/*
    销毁整个链表
 */
void destoryAllNode(list head)
{
    list p = head;
    list next_p = NULL;
    while(p != NULL)
    {
        next_p = p->next;//存储下一个节点指针
        free(p);//释放当前节点
        p = next_p;//指向销毁后的下一个节点
    }
}
 
/*
    清空链表
 */
void clearNode(list head)
{
    list p = head->next;//p指向第一个节点
    list next_p = NULL;
    while(p != NULL)
    {
        next_p = p->next;
        free(p);
        p = next_p;
    }
}
四、双向(循环)链表的实现
双向链表的定义
/*结构体*/
typedef int datatype;
typedef struct node
{
    datatype data;
    struct node *next, *pre;
 
}node,*list;
双向链表的初始化
/*
    创建头节点
 */
list initNode()
{
    list head = malloc(sizeof(node));
    if(head != NULL)
    {
        head->next = head;
        head->pre = head;
    }
 
    return head;
}
创建新节点
/*
    创建新节点
 */
list newNode(datatype n)
{
    list new = malloc(sizeof(node));
    if(new != NULL)
    {
        new->data = n;
        new->next = NULL;
        new->pre = NULL;
    }
 
    return new;
}
尾插法:插入节点
/*
    尾插法,添加节点
    插入需要注意:优先处理新节点、不先动旧的链表
 */
bool insertNode_weicha(list new, list head)
{
    /*判断新的节点是否为空*/
    if (new == NULL)
    {
        printf("new point to NULL\n");
        return false;
    }
 
    //优先处理新的节点
    new->pre = head->pre;//head->pre 为最后一个节点
    new->next = head;
    head->pre->next = new;//倒数第二个节点指向新的节点
    head->pre = new;//此时new为最后一个    
 
    return true;
}
删除节点
/*
    删除节点:输入对应数字的负数形式,则会删除对应数字
 */
bool delNode(datatype data, list head)
{
    //数据处理
    data = -data;
 
    list p = head->next;//p为第一个节点
    while(p->next != head)
    {
        if(p->data == data)break;//p指向要删除的节点
        p = p->next;
    }
 
    p->next->pre = p->pre;
    p->pre->next = p->next;
    p->pre = NULL;
    p->next = NULL;
 
    free(p);//释放空间
    return true;
}
查询节点
/*
    查询节点
 */
void showNode(list head)
{
    list p = head->next;//p指向第一个节点
    do
    {
        printf("%d\t", p->data);
        p = p->next;
    }while(p != head);
 
    printf("\n");
}
销毁与清空链表
/*
    销毁整个链表
 */
void destoryAllNode(list head)
{
    list p = head->next;
    list next_p = NULL;
    while(p != head)
    {
        next_p = p->next;//存储下一个节点指针
        free(p);//释放当前节点
        p = next_p;//指向销毁后的下一个节点
    }
 
    free(head);
}
 
/*
    清空链表
 */
void clearNode(list head)
{
    list p = head->next;
    list next_p = NULL;
    while(p != head)
    {
        next_p = p->next;//存储下一个节点指针
        free(p);
        p = next_p;
    }
}
 
————————————————
版权声明:本文为CSDN博主「不吃鱼的猫丿」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/laifengyuan1/article/details/98345444

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