数据结构 | 单链表实现

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单链表

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概念：//单链表基本概念图（基本中的基本）

定义：

//初始化

带头结点

void InitList(Node **head)
{
    *head = (Node *)malloc( sizeof(Node));
    (*head)->next = NULL;
}

不带头结点

void InitList(Node **head)
{
    *head = NULL;
}

//插入：

带头结点

void CreatList(Node **head)
{
    Node *r = *head, *s;
    int a;
    while(scanf("%d", &a))
    {
        if(a != 0)
        {
            s = (Node *)malloc(sizeof(Node));
            s->value = a;
            r->next = s;
            r = s;
        }
        else
        {
            r->next = NULL;
            break;
        }
    }
}

不带头结点

void CreatList(Node  **head)
{
    Node *p, *t;        /*p工作指针,t临时指针*/
    int a, i = 1;
    while(scanf("%d", &a))
    {
        if(a != 0)
        {
            t = (Node *)malloc(sizeof(Node));
            t->value = a;
            if(i == 1)
            {
                *head = t;
            }
            else
            {
                p->next = t;
            }
            p = t;
        }
        else
        {
            p->next = NULL;
            break;
        }
        i++;
    }
}

//操作

带头结点

Node *temp;
temp = head->next;
while(temp != NULL)
{
    //...
    temp = temp->next;
}

不带头结点

Node *temp;
temp = head;
while(temp != NULL)
{
    //...
    temp = temp->next;
}

 

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如何在单链表中插入节点：

//头插法

在堆中申请一个新的内存空间用来存放结点，填充信息域，把Head指针的指向擦除并指向新的结点，新的结点指向原来的第一个结点的地址；

示例：

输入：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

输出：

分析：

//第一次插入节点

//循环i执行第二次插入

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//尾插法

将数据插在链表的尾部，修改最后节点的指针指向新节点，新节点的指针指向NULL

示例：

输入：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

输出：

分析：

//第一次插入节点

//循环i执行第二次插入

示例2：

分析：//与上一例同理

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链表传参的三种方式

//实参传head的地址，形参定义双指针

在该种方式中关于为什么要在AddNode方法前加 **，分析在本文末尾

//实参传指针head，形参取地址

//返回值调用

利用函数的返回值，返回链表头。

缺点是不能返回多个函数。

示例：

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释放链表空间

void ReleaseHead(struct Test **head) //释放链表空间
{
    struct Test *temp;
    while(*head != NULL)
    {
        temp = *head;
        *head = (*head) ->next;
        free(temp);
    }
}

示例：

输出：

//输出执行成功，此时head==NULL;

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关于为什么要使用双指针调用（新增/释放节点时）

示例：

输出：

//使用双指针即正确输出

//使用注释掉的语句（单指针）则head指针的地址为NULL，此时head没有申请分配到地址

结论：

当调用AddNode传递的是&head，接收的形参是**head时，链表正常。

当传递的是head，接收的形参是*head时，指针head在AddNode中没有被修改，依然处于未分配内存空间的状态。

分析：

在这里和正常函数值传递是一样的，假设int a，作为参数传入时没有被修改，修改的是拷贝的临时变量a，所以需要a的指针。在这里同理，也是需要传入head的指针，即指向Data结构体的指针的指针。

如果主函数调用的是AddNode(head);，函数调用时取head的地址 void AddNode(struct Data *&head)，结果也是有效的

一般来说， 初始化链表之类的需要双指针（例如：翻转链表因为不是在原始链表上翻转，而是返回新的链表头，所以也需要双指针）。像求链表长度、插入节点、打印输出就只要单指针。

在子函数中传递指针时，子函数的形参要用指针的地址，就是双重指针，也叫二级指针。定义二重指针目的是为了当指针作为函数参数时候，在链表调用时候能改变头指针的地址，从而能调动整个链表，用一级指针的话只能改变一个结点的值。