详解C语言单链表接口函数

准备工作

创建一个头文件（SList.h）,两个源文件（SList.c和test.c）

• SList.h:用于包含库函数的头文件，链表节点结构体声明，接口函数的声明等【另外两个源文件要包含SList.h这个头文件，才能使用其中的声明】
• SList.h：用于实现单链表的接口函数
• test.c:存放main函数，用于链表的测试

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上图包含了以下3个操作

1.库函数的头文件的包含：

• stdio.h:输入/输出等函数
• stdlib.h:动态内存申请
• assert.h:报错函数assert

2.给链表节点的数据域的数据类型重命名
为什么要重命名呢？
这是为了以后如果改变了SL结构体中数据存储的类型时，不用到处改函数参数等地方的数据类型，只要改typedef后的int 为对应要改成的数据类型就可以。

3.链表节点结构体定义

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打印链表

代码：

函数参数设计：

因为打印链表不会改变头指针，所以传输一级头指针
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函数形象图解

【方框的上方框为数据域，下方框为指针域】

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尾插

函数参数设计

• SLTNodephead:
  因为当头节点为空的时候头指针指向的地址会改变，
  所以传头指针的地址进去，用二级指针接收**
• x:
  要插入的数据

函数原理

先动态内存申请一个节点的空间
如果链表为空，就让新的节点成为头节点，让phead指向新节点。
否则就用cur遍历链表，用prev指向cur的前一个节点【实现方式：cur指向下一个节点之前，让prev=cur】，这样当cur遍历指向NULL结束循环时，prev就指向最后一个节点，此时再尾插，让prev的指针域指向新节点，再让新节点的指针域指向NULL。

（也可以省去prev，把while循环结束的条件换成cur->next，当cur->next为空时循环结束，此时cur正好指向链表的最后一个节点）

图解

【方框的上方框为数据域，下方框为指针域】

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头插

函数参数设计

• SLTNodephead:
  因为头指针指向的地址会改变，
  所以传头指针的地址进去，用二级指针接收**
• x:
  要插入的数据

图解

【方框的上方框为数据域，下方框为指针域】

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尾删

函数参数设计

• SLTNodephead:
  因为当链表只有一个节点的时候头指针指向的地址会改变，
  所以传头指针的地址进去，用二级指针接收**

图解

【方框的上方框为数据域，下方框为指针域】

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头删

函数参数设计

• SLTNodephead:
  因为头指针指向的地址会改变，
  所以传头指针的地址进去，用二级指针接收**

图解

【方框的上方框为数据域，下方框为指针域】

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随机查找

函数参数设计

• SLTNode*phead
  因为打印链表不会改变头指针，所以传输一级头指针
• x:
  查找的值

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随机插入

函数参数设计

• SLTNodephead:
  因为pos等于头指针的时候头指针指向的地址会改变，
  所以传头指针的地址进去，用二级指针接收**
• SLTNode*pos:
  配合随机查找函数的返回值，pos一般等于随机查找函数返回的指针
• x
  要插入的数据

图解

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随机删除

函数参数设计

• SLTNodephead:
  因为pos等于头指针的时候头指针指向的地址会改变，
  所以传头指针的地址进去，用二级指针接收**
• SLTNode*pos:
  配合随机查找函数的返回值，pos一般等于随机查找函数返回的指针

图解

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全部代码

SList.h

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

typedef int SLTDateType;

typedef struct SListNode
{
	SLTDateType val;
	struct SListNode* next;
}SLTNode;

//打印链表
void SListPrint(SLTNode*phead);
//尾插
void SListPushBack(SLTNode** phead, SLTDateType x);
//头插
void SListPushFront(SLTNode** phead, SLTDateType x);
//尾删
void SListPopBack(SLTNode** phead);
//头删
void SListPopFront(SLTNode** phead);
//查找x,找到了返回指向x的结构指针，找不到返回NULL
SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDateType x);
//在pos之前插入数据
void SListInsert(SLTNode** phead, SLTNode*pos, SLTDateType x);
//删除pos指向的节点
void SListEase(SLTNode** phead, SLTNode* pos);

```c

```c
在这里插入代码片

SLst.c

#include"SList.h"

void SListPrint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* cur = phead;//不要用直接用头节点去遍历链表，
	                     //防止之后要使用头节点时找不到头节点
	if (phead == NULL)//头结点为空
	{
		printf("NULL\n");
		return;
	}
	while (cur)//cur为空时链表遍历结束
	{
		printf("%d->",cur->val);
		cur = cur->next;//让cur指向下一个节点
	}
	printf("NULL");
}

void SListPushBack(SLTNode** phead, SLTDateType x)
{
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));//动态内存申请一个节点的空间
	if (newnode == NULL)//malloc失败时返回NULL
	{
		printf("节点malloc失败");
		exit(1);//结束程序
	}
	SLTNode* cur = *phead;

	SLTNode* prev = *phead;//prev指向cur的前一个节点
	if (*phead == NULL)
	{
		*phead = newnode;//头结点为空就让新节点成为头
		newnode->next = NULL;//此时新节点为最后一个节点，所以其指针域指向NULL
		newnode->val = x;//存放数据
	}
	else
	{
		while (cur)//遍历链表找到链表的最后一个节点
		{
			prev = cur;//让prev指向cur的前一个节点
			cur = cur->next;
		}
		newnode->val = x;
		prev->next = newnode;//此时prev为尾插前链表的最后一个节点，让它的指针域指新节点
		newnode->next = NULL;
	}
}

void SListPushFront(SLTNode** phead, SLTDateType x)
{
	SLTNode* newnode= (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("节点malloc失败");
		exit(1);
	}
	if (*phead == NULL)
	{
		*phead = newnode;//让新节点成为头结点
		newnode->next = NULL;
		newnode->val = x;//存放数据
	}
	else
	{
		SLTNode* cur = *phead;//防止找不到   原头节点
		*phead = newnode;//让新节点成为头结点
		newnode->next = cur;//让新节点连接上  原头结点
		newnode->val = x;
	}
}

void SListPopBack(SLTNode** phead)
{
	assert(*phead!=NULL);//不能一直删，当链表删空了的时候，再删就报错
	SLTNode* prev = *phead;//prev指向cur的前一个节点
	SLTNode* cur = *phead;
	while (cur->next)//当cur指向最后一个节点时，结束循环
	{
		prev = cur;//循环结束时   prev指向链表的倒数第二个节点
		cur = cur->next;
	}
	if (cur == *phead)//当链表只有头节点时
	{
		free(cur);
		*phead = NULL;//为防止野指针，让phead中存放的地址置空
		return;//结束函数
	}
	prev->next = NULL;//删除了最后一个节点时，让倒数第二个节点的指针域指向NULL
	free(cur);
}

void SListPopFront(SLTNode** phead)
{
	assert(*phead != NULL);//不能一直删，当链表删空了的时候，再删就报错

	SLTNode* cur = (*phead)->next;//让cur指向链表的第二个节点，当链表只有一个节点时cur就等于NULL

	free(*phead);//释放头节点指向的空间

	*phead = cur;//让新的头节点指向删之前的链表的第二个节点
}

//查找数据域等于x的节点,找到了返回指向x的结构指针，找不到返回NULL
SLTNode* SListFind(SLTNode* phead, SLTDateType x)
{
	if (phead == NULL)//如果链表为空，就肯定找不到
		return NULL;
	else
	{
		SLTNode* cur = phead;
		while (cur)//遍历链表
		{
			if (cur->val == x)//如果节点的数据域的值为要找的x
			{
				return cur;//找到了就返回
			}
			else
			{
				cur = cur->next;//不等于就让cur指向下一个节点
			}
		}
		return NULL;//遍历完链表还找不到就是没有数据域为x的节点
	}
}

//在pos之前插入数据
void SListInsert(SLTNode** phead, SLTNode* pos, SLTDateType x)
{
	assert(pos != NULL);//pos不能为空
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("节点malloc失败");
		exit(1);
	}
	SLTNode* cur = *phead;
	if (pos == *phead)//当pos指向头结点时，相当于头插
	{
		cur = *phead;//防止原头节点找不到了
		*phead = newnode;
		newnode->next = cur;
		newnode->val = x;
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *phead;//prev指向cur的前一个节点
		while (cur)
		{
			if (cur == pos)
			{
				prev->next = newnode;//当cur==pos时，prev指向pos的前一个节点
				newnode->next = cur;//让新节点连接上pos
				newnode->val = x;
				return;//插入完成就返回
			}
			prev = cur;//cur不等于pos就让prev指向cur的当前指向的节点
			cur = cur->next;//让cur指向后一个节点
		}
	}
}

//删除pos指向的节点
void SListEase(SLTNode** phead, SLTNode* pos)
{
	assert(*phead != NULL);//不能一直删，当链表删空了的时候，再删就报错
	assert(pos != NULL);//pos不能为空
	SLTNode* tmp = pos->next;//存储pos的下一个节点，防止pos释放后找不到pos的下一个节点
	SLTNode* cur = *phead;
	if (pos == *phead)
	{
		free(*phead);
		*phead = tmp;//让phead指向pos的下一个节点
		return;
	}
	while (cur)
	{
		if (cur->next == pos)//此时cur指向pos的前一个节点
		{
			cur->next = tmp;
			free(pos);
		}
		cur = cur->next;//不等于就让cur指向下一个节点
	}
}

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