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数据结构——单链表的增加、删除、查找、修改，详细解析

他说Python 2022-04-07 阅读 53
c语言大数据学习安全
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目录

一、单链表的处理

1、节点的设置

2、节点(结构体)内存空间的开辟

二、单链表功能的实现

1、整体框架

2、主菜单

3、功能的实现

3.1 打印单链表数据功能的实现

 3.2 从单链表尾部插入节点功能的实现

 3.3 从单链表头部插入节点功能的实现

  3.4 从单链表头部删除节点功能的实现

 3.5 从单链表尾部删除节点功能的实现

 3.6 查找数据函数：给一个数据，返回这个数据所在节点的地址的函数

 3.7 随即插入节点：在返回的节点地址前插入一个节点的函数

 3.7 随即删除节点：给数据返回其所在节点地址，删除这个节点的函数

 3.8 修改数据函数：给一个数据，找到这个数据所在的节点，并用新数据修改

 三、总代码

         1、源函数代码test.c

2、头文件SList.h代码

3、函数功能实现源文件 SList.c

四、代码运行实例展示 

一、单链表的处理

1、节点的设置

typedef int SLdatetype;//重定义类型名，这样可以修改想要的类型
typedef struct SListNode SLNode;//重定义结构体类型的名字

struct SListNode //单链表节点
{
	SLdatetype date;
	SLNode* next;
};

2、节点(结构体)内存空间的开辟

SLNode* newnode = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
newnode->date = x;//将需要的数据x放入节点里
newnode->next = NULL;//创建一个新的节点

 

 

二、单链表功能的实现

1、整体框架

int main()
{
	menu();
	int input = 0;
	do
	{
	fprintf(stdout, "请输入：>");
	fscanf(stdin,"%d", 
		switch (input)
		{
		case 1:
			testSList1();//进入尾插数据操作
			fprintf(stdout, "尾插数据成功\n");
			break;
		case 2:
			testSList2();//进入头插数据操作
			fprintf(stdout, "头插数据成功\n");
			break;
		case 3:
			testSList3();//进入头删数据操作
			fprintf(stdout, "头删数据成功\n");
			break;
		case 4:
			testSList4();//进入尾删数据操作
			fprintf(stdout, "尾删数据成功\n");
			break;
		case 5:
			testSList5();//进入随机插入数据操作
			fprintf(stdout, "随机插入数据成功\n");
			break;
			//testSList6();
		case 6:
			testSList7();//进入随机删除数据操作
			fprintf(stdout, "随机删除数据成功\n");
			break;
		case 7:
			testSList8();//进入修改数据操作
			break;
		case 0:
			printf("退出\n");
			break;
		default:
			fprintf(stdout, "选择错误，请重新选择\n");
		}
	} while (input);
}

2、主菜单

void menu()
{
	printf("*************************************\n");
	printf("*****    1、尾插     2、头插    *****\n");
	printf("*****    3、头删     4、尾删    *****\n");
	printf("*****    5、随机插   6、随机删  *****\n");
	printf("*****    7、修改     0、退出    *****\n");
	printf("*************************************\n");
}

 

3、功能的实现

3.1 打印单链表数据功能的实现

//打印单链表
void SListPrint(SLNode* phead)//实参是单链表的第一个节点的地址
{
	while (phead != NULL)
	{
		printf("%d->", phead->date);
		phead = phead->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

 3.2 从单链表尾部插入节点功能的实现

//尾插函数
void SListPushBack(SLNode** pphead, SLdatetype x)
{
	SLNode* newnode = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
	newnode->date = x;
	newnode->next = NULL;//创建一个新的节点

	if (*pphead == NULL)//当没有节点的时候，这时候开辟的内存就给plist
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		SLNode* cru = *pphead;
		while (cru->next != NULL)//这里必须改变节点里面的指针next存放的地址
		{
			cru = cru->next;
		}
		cru->next = newnode;//所以这里必须用cru->next访问这个指针才可以改变next存放的地址
	}
}

 

 3.3 从单链表头部插入节点功能的实现

//头插函数
void SListPushFront(SLNode** pphead, SLdatetype x)
{
	SLNode* newcode = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
	newcode->date = x;
	newcode->next = NULL;

	//if (*pphead == NULL)//当单链表里没有节点的时候
	//{
	//	*pphead = newcode;
	//}
	//else
	//{
		newcode->next = *pphead;//这里已经包括了单链表没有节点的时候，所以可以不用上面if
		*pphead = newcode;
	//}
}

  3.4 从单链表头部删除节点功能的实现

//头删函数 因为节点是动态开辟的，所以直接用free函数就能删除，
//一般来说释放空间后，指向这块空间的指针要置为空指针
void SListPopFront(SLNode** pphead)
{
	if (*pphead != NULL)//如果空指针，即没有节点，那么就不需要删除
	{
		SLNode* next0 = (*pphead)->next;//这里也满足只有一个节点的情况
		free(*pphead);
		*pphead = next0;
	}
}

 

 3.5 从单链表尾部删除节点功能的实现

//尾删函数 因为同样节点是动态开辟的，所以直接用free函数释放空间
void SListPopBack(SLNode** pphead)
{
	if (*pphead)//如果单链表没有节点，即plist是空指针，就不进入尾删
	{
		SLNode* cru = *pphead;
		SLNode* prev = NULL;
		if((*pphead)->next==NULL)
		{
			free(*pphead);
			*pphead = NULL;
		}
		while (cru->next != NULL)//新定义一个指针，得到尾删节点的前一个节点的地址
		{
			prev = cru;
			cru = cru->next;
		}
		prev->next = NULL;
		free(cru);
		cru = NULL;
	}
}

 

 3.6 查找数据函数：给一个数据，返回这个数据所在节点的地址的函数

//给一个数据，返回这个数据所在节点的地址的函数
SLNode* SListFindDate(SLNode* phead, SLdatetype x)
//因为不需要改变指向第一个节点的指针的值，
//即不需要改变这个指针存放的地址
{
	while (phead != NULL)//如果没有节点，根本不会进入循环去找
	{
		if (phead->date == x)
		{
			return phead;
		}
		else
		{
			phead = phead->next;
		}
	}
	return NULL;
}

 

 3.7 随即插入节点：在返回的节点地址前插入一个节点的函数

//在返回的节点地址pos前插入一个数据的函数
void SListPushpos(SLNode** pphead,SLdatetype x,SLdatetype y)
{
    SLNode* prev = NULL;
	SLNode* cru = *pphead;
	SLNode* pos = SListFindDate(*pphead, x);
	
	SLNode* newnode = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
	newnode->date = y;
	newnode->next = NULL;

	if (pos != NULL)//如果是没找到这个数据，或者没有节点，就不随机插
	{
		while (cru != pos)
		{
			prev = cru;
			cru = cru->next;
		}
		if (prev != NULL)
		{
			newnode->next = pos;
			prev->next = newnode;
		}
		else
		{
			newnode->next = pos;
			*pphead = newnode;
		}
	}
}

 

 3.7 随即删除节点：给数据返回其所在节点地址，删除这个节点的函数

//给数据返回其所在节点地址，删除这个节点的函数
void SListPopdate(SLNode** pphead, SLdatetype x)
{
	SLNode* cru = *pphead;
	SLNode* prev = NULL;
	SLNode* pos = SListFindDate(*pphead, x);

	if (pos != NULL)//如果是没找到这个数据，或者没有节点，就不随机删
	{
		while (cru != pos)
		{
			prev = cru;
			cru = cru->next;
		}
		if (prev != NULL)
		{
			prev->next = pos->next;
			free(pos);
			pos = NULL;
		}
		else
		{
			*pphead = pos->next;
			free(cru);
			cru = NULL;
		}
	}
}

 3.8 修改数据函数：给一个数据，找到这个数据所在的节点，并用新数据修改

//给一个数据，找到这个数据所在的节点，并用新数据修改
void SListChangeDate(SLNode* phead, SLdatetype x,SLdatetype y)
//因为不需要改变节点的地址，所以值传递即可 
//x是查找的数据，y是新数据，用来修改查找的数据                                              
{
	SLNode* cru = phead;
	while (cru != NULL)//如果没有节点，根本不会进入循环去找
	{
		if (cru->date == x)
		{
			cru->date = y;
			break;//修改完数据后，就跳出循环
		}
		else
		{
			cru = cru->next;
		}
	}

	if (cru == NULL)//如果循环完单链表，没有找到要修改的那个数据
	{
		fprintf(stdout, "要修改的数据不存在，请重新修改数据\n");
	}
	else
	{
		fprintf(stdout, "修改成功\n");
	}
}

 

 

 三、总代码

1、源函数代码test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include"SList.h"

//主菜单
void menu()
{
	printf("*************************************\n");
	printf("*****    1、尾插     2、头插    *****\n");
	printf("*****    3、头删     4、尾删    *****\n");
	printf("*****    5、随机插   6、随机删  *****\n");
	printf("*****    7、修改     0、退出    *****\n");
	printf("*************************************\n");
}

//验证尾插函数
void testSList1()
{
	SLNode* plist = NULL;//指针一定要初始化，不然会变成野指针
	SListPushBack(
	SListPushBack(
	SListPushBack(
	SListPushBack(
	SListPrint(plist);
}

//验证头插函数
void testSList2()
{
	SLNode* plist = NULL;
	SListPushFront(
	SListPushFront(
	SListPushFront(
	SListPushFront(
	SListPrint(plist);
}

//验证头删函数
void testSList3()
{
	SLNode* plist = NULL;
	SListPushBack(
	SListPushBack(
	SListPushBack(
	SListPushBack(
	SListPopFront(
	SListPopFront(
	SListPrint(plist);
}

//验证尾删函数
void testSList4()
{
	SLNode* plist = NULL;
	SListPushFront(
	SListPushFront(
	SListPushFront(
	SListPushFront(
	SListPopFront(
	SListPopFront(
	SListPrint(plist);

}

//验证给数据返回其所在节点地址的函数,和删除数据节点函数或插入数据节点之前的函数配合使用
void testSList5()
{
	SLNode* plist = NULL;
	SListPushBack(
	SListPushBack(
	SListPushBack(
	SListPushBack(
	SListFindDate(plist,2);
}

//验证在返回的节点地址pos前插入一个数据的函数
void testSList6()
{
	SLNode* plist = NULL;
	SListPushFront(
	SListPushFront(
	SListPushFront(
	SListPushFront(
	SListPushpos(&plist, 8, 1);
	SListPrint(plist);
}

//验证给数据返回其所在节点地址，删除这个节点的函数
void testSList7()
{
	SLNode* plist = NULL;
	SListPushBack(
	SListPushBack(
	SListPushBack(
	SListPushBack(
	SListPopdate(
	SListPopdate(
	SListPrint(plist);
}

//验证给一个数据，找到这个数据所在的节点，并用新数据修改的函数
void testSList8()
{
	SLNode* plist = NULL;
	SListPushFront(
	SListPushFront(
	SListPushFront(
	SListPushFront(
	SListChangeDate(plist, 6, 9);
	SListPrint(plist);
}

int main()
{
	menu();
	int input = 0;
	do
	{
	fprintf(stdout, "请输入：>");
	fscanf(stdin,"%d", 
		switch (input)
		{
		case 1:
			testSList1();//进入尾插数据操作
			fprintf(stdout, "尾插数据成功\n");
			break;
		case 2:
			testSList2();//进入头插数据操作
			fprintf(stdout, "头插数据成功\n");
			break;
		case 3:
			testSList3();//进入头删数据操作
			fprintf(stdout, "头删数据成功\n");
			break;
		case 4:
			testSList4();//进入尾删数据操作
			fprintf(stdout, "尾删数据成功\n");
			break;
		case 5:
			testSList6();//进入随机插入数据操作
			fprintf(stdout, "随机插入数据成功\n");
			break;
		case 6:
			testSList7();//进入随机删除数据操作
			fprintf(stdout, "随机删除数据成功\n");
			break;
		case 7:
			testSList8();//进入修改数据操作
			break;
		case 0:
			printf("退出\n");
			break;
		default:
			fprintf(stdout, "选择错误，请重新选择\n");
		}
	} while (input);
}

 

2、头文件SList.h代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

typedef int SLdatetype;//重定义类型名，这样可以修改想要的类型
typedef struct SListNode SLNode;//重定义结构体类型的名字

struct SListNode //单链表节点
{
	SLdatetype date;
	SLNode* next;
};

void SListPrint(SLNode* phead);//打印单链表

void SListPushBack(SLNode** pphead, SLdatetype x);//尾插函数

void SListPushFront(SLNode** pphead, SLdatetype x);//头插函数

void SListPopFront(SLNode** pphead);//头删函数

void SListPopBack(SLNode** pphead);//尾删函数

SLNode* SListFindDate(SLNode* phead, SLdatetype x);//验证给数据返回其所在节点地址的函数

void SListPushpos(SLNode** pphead, SLdatetype x, SLdatetype y);//在返回的节点地址pos前插入一个数据的函数,x是找的数据，y是插入的数据

void SListPopdate(SLNode** pphead, SLdatetype x);//给数据返回其所在节点地址，删除这个节点的函数

void SListChangeDate(SLNode* phead, SLdatetype x,SLdatetype y);//因为不需要改变节点的地址，所以值传递即可
                                                                //x是查找的数据，y是新数据，用来修改查找的数据

 

3、函数功能实现源文件 SList.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"SList.h"


//打印单链表
void SListPrint(SLNode* phead)//实参是单链表的第一个节点的地址
{
	while (phead != NULL)
	{
		printf("%d->", phead->date);
		phead = phead->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

//尾插函数
void SListPushBack(SLNode** pphead, SLdatetype x)
{
	SLNode* newnode = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
	newnode->date = x;
	newnode->next = NULL;//创建一个新的节点

	if (*pphead == NULL)//当没有节点的时候，这时候开辟的内存就给plist
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		SLNode* cru = *pphead;
		while (cru->next != NULL)//这里必须改变节点里面的指针next存放的地址
		{
			cru = cru->next;
		}
		cru->next = newnode;//所以这里必须用cru->next访问这个指针才可以改变next存放的地址
	}
}


//头插函数
void SListPushFront(SLNode** pphead, SLdatetype x)
{
	SLNode* newcode = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
	newcode->date = x;
	newcode->next = NULL;

	//if (*pphead == NULL)//当单链表里没有节点的时候
	//{
	//	*pphead = newcode;
	//}
	//else
	//{
		newcode->next = *pphead;//这里已经包括了单链表没有节点的时候，所以可以不用上面if
		*pphead = newcode;
	//}
}


//头删函数 因为节点是动态开辟的，所以直接用free函数就能删除，
//一般来说释放空间后，指向这块空间的指针要置为空指针
void SListPopFront(SLNode** pphead)
{
	if (*pphead != NULL)//如果空指针，即没有节点，那么就不需要删除
	{
		SLNode* next0 = (*pphead)->next;//这里也满足只有一个节点的情况
		free(*pphead);
		*pphead = next0;
	}
}



//尾删函数 因为同样节点是动态开辟的，所以直接用free函数释放空间
void SListPopBack(SLNode** pphead)
{
	if (*pphead)//如果单链表没有节点，即plist是空指针，就不进入尾删
	{
		SLNode* cru = *pphead;
		SLNode* prev = NULL;
		if((*pphead)->next==NULL)
		{
			free(*pphead);
			*pphead = NULL;
		}
		while (cru->next != NULL)//新定义一个指针，得到尾删节点的前一个节点的地址
		{
			prev = cru;
			cru = cru->next;
		}
		prev->next = NULL;
		free(cru);
		cru = NULL;
	}
}


//给一个数据，返回这个数据所在节点的地址的函数
SLNode* SListFindDate(SLNode* phead, SLdatetype x)
//因为不需要改变指向第一个节点的指针的值，
//即不需要改变这个指针存放的地址
{
	while (phead != NULL)//如果没有节点，根本不会进入循环去找
	{
		if (phead->date == x)
		{
			return phead;
		}
		else
		{
			phead = phead->next;
		}
	}
	return NULL;
}


//在返回的节点地址pos前插入一个数据的函数
void SListPushpos(SLNode** pphead,SLdatetype x,SLdatetype y)
{
    SLNode* prev = NULL;
	SLNode* cru = *pphead;
	SLNode* pos = SListFindDate(*pphead, x);
	
	SLNode* newnode = (SLNode*)malloc(sizeof(SLNode));
	newnode->date = y;
	newnode->next = NULL;

	if (pos != NULL)//如果是没找到这个数据，或者没有节点，就不随机插
	{
		while (cru != pos)
		{
			prev = cru;
			cru = cru->next;
		}
		if (prev != NULL)
		{
			newnode->next = pos;
			prev->next = newnode;
		}
		else
		{
			newnode->next = pos;
			*pphead = newnode;
		}
	}
}


//给数据返回其所在节点地址，删除这个节点的函数
void SListPopdate(SLNode** pphead, SLdatetype x)
{
	SLNode* cru = *pphead;
	SLNode* prev = NULL;
	SLNode* pos = SListFindDate(*pphead, x);

	if (pos != NULL)//如果是没找到这个数据，或者没有节点，就不随机删
	{
		while (cru != pos)
		{
			prev = cru;
			cru = cru->next;
		}
		if (prev != NULL)
		{
			prev->next = pos->next;
			free(pos);
			pos = NULL;
		}
		else
		{
			*pphead = pos->next;
			free(cru);
			cru = NULL;
		}
	}
}


//给一个数据，找到这个数据所在的节点，并用新数据修改
void SListChangeDate(SLNode* phead, SLdatetype x,SLdatetype y)
//因为不需要改变节点的地址，所以值传递即可 
//x是查找的数据，y是新数据，用来修改查找的数据                                              
{
	SLNode* cru = phead;
	while (cru != NULL)//如果没有节点，根本不会进入循环去找
	{
		if (cru->date == x)
		{
			cru->date = y;
			break;//修改完数据后，就跳出循环
		}
		else
		{
			cru = cru->next;
		}
	}

	if (cru == NULL)//如果循环完单链表，没有找到要修改的那个数据
	{
		fprintf(stdout, "要修改的数据不存在，请重新修改数据\n");
	}
	else
	{
		fprintf(stdout, "修改成功\n");
	}
}

 

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