单链表的基本实现

单链表是方向单一的链表，即就是只能从前向后访问，不能从后向前访问。这篇文章，我

将整理出单链表的一些基本功能。

1.尾插 2.尾删 3.头插 4.头删5.打印 6.插入7.删除指定元素 8.删除指定元素的全部9.删除指

定位置的元素10.排序（此文先给出基本的冒泡排序，其他排序算法之后再给出）

下边，我就这些功能一个一个进行说明，尽量配图~~（这里的单链表不带头结点）

为了方便大家读以下的代码，我给出结构体的定义。

[cpp] view plain copy

 

1. typedef struct LinkNode  
2. {  
3.     DataType data;  
4.     struct LinkNode *next;  
5. }LinkNode,*pLinkNode;  
6. typedef struct LinkList  
7. {  
8.     LinkNode *pHead;  
9. }LinkList,*pLinkList;  

1.尾插：先要找到链表的尾部，然后进行插入。

具体实现代码如下：

[cpp] view plain copy

 

1. void PushBackLinkList(pLinkList pList, DataType x)  
2. {  
3.     assert(pList);  
4.     pLinkNode  add = CreatNode(x);  
5.     pLinkNode tmp = pList->pHead;  
6.     if (NULL == pList->pHead)//linklist is empty  
7.     {  
8.         pList->pHead = add;  
9.         add->next = NULL;  
10.         return;  
11.     }  
12.     while (tmp->next)//linklist is not empty  
13.     {  
14.         tmp = tmp->next;  
15.     }  
16.     tmp->next = add;  
17.     add->next = NULL;  
18.     printf("successful  push back\n");  
19. }  

2.尾删：顾名思义，找到链表的结尾，将其删除。看图：

下边给出代码实现：

[cpp] view plain copy

 

1. void PopBackLinkList(pLinkList pList)  
2. {  
3.     assert(pList);  
4.     if (NULL == pList->pHead)  
5.     {  
6.         printf("linklist is empty.\n");  
7.         return;  
8.     }  
9.     pLinkNode cur = pList->pHead;  
10.     pLinkNode prev = pList->pHead;  
11.     if (NULL == cur->next->next)//linklist only has an element.  
12.     {  
13.         free(cur->next);  
14.         cur->next = NULL;  
15.     }  
16.     else  
17.     {  
18.         while (cur->next)  
19.         {  
20.             prev = cur;  
21.             cur = cur->next;  
22.         }  
23.         free(prev ->next);  
24.         prev->next = NULL;  
25.     }  
26.     printf("successful popback");  
27. }  

3.头插：

如果链表是空链表，直接插入就可；有一个元素和有多个元素一样处理。下边图解：

下边给出代码实现：

[cpp] view plain copy

 

1. void PushFrontLinkList(pLinkList pList, DataType x)  
2. {  
3.     assert(pList);  
4.     pLinkNode  add = CreatNode(x);  
5.     pLinkNode tmp = pList->pHead;  
6.     if (NULL == pList->pHead)//linklist is empty  
7.     {  
8.         pList->pHead = add;  
9.         add->next = NULL;  
10.         return;  
11.     }  
12.     add->next = tmp;  
13.     pList->pHead = add;  
14.     printf("successful pushfront.\n");  
15. }  

4.头删：

如果链表是空，不删除；如果是一个结点，删除后将头指针置为NULL；如果是多个结

点，调整指针就好。图解：

下边给出代码实现：

[cpp] view plain copy

 

1. void PopFrontLinkList(pLinkList pList)  
2. {  
3.     assert(pList);  
4.     if (NULL == pList->pHead)  
5.     {  
6.         printf("linklist is empty.\n");  
7.         return;  
8.     }  
9.     pLinkNode tmp = pList->pHead;  
10.     pLinkNode del = pList->pHead;  
11.     if (NULL == tmp->next->next)  
12.     {  
13.         free(tmp->next);  
14.         pList->pHead = NULL;  
15.     }  
16.     else  
17.     {  
18.         del = tmp->next;  
19.         tmp = tmp->next->next;  
20.         free(del);  
21.     }  
22.     printf("successful popfront.\n");  
23. }  

5.打印：这个比较简单。

6.指定位置之前插入指定元素：这个我们需要有个find函数来查找指定位置的指针

我们约定：如果是空链表，直接将元素插在链表中。

下边给出代码：

[cpp] view plain copy

 

1. void InsertLinkList(pLinkList pList, DataType x, pLinkNode pos)//insert the front of pos  
2. {  
3.     assert(pList);  
4.     pLinkNode p = CreatNode(x);  
5.     pLinkNode tmp = pList->pHead;  
6.     if (NULL == pList->pHead)//check:if linklist is empty,we insert the element in the linklist.  
7.     {  
8.         tmp->next = p;  
9.         p->next = NULL;  
10.         return;  
11.     }  
12.     if (pos == pList->pHead->next)  
13.     {  
14.         PushFrontLinkList(pList, x);  
15.         return;  
16.     }  
17.     while (tmp->next  != pos)  
18.     {  
19.         tmp = tmp->next;  
20.     }  
21.     p->next = tmp->next;  
22.     tmp->next = p;  
23.     printf("successful insertion.\n");  
24. }  

7.删除指定元素：

如果链表是空，直接返回；如果链表只有一个元素，如果第一个元素就是指定元素，删

除，然后返回；如果多个元素，找到元素直接删除。

代码：

[cpp] view plain copy

 

1. void Remove(pLinkList pList, DataType x)  
2. {  
3.     assert(pList);  
4.     pLinkNode cur = pList->pHead;  
5.     pLinkNode del = pList->pHead;  
6.     pLinkNode prev = pList->pHead;  
7.     if (NULL == pList->pHead)  
8.     {  
9.         printf("linklist is empty.\n");  
10.         return;  
11.     }  
12.     if (cur->next == NULL)//只有一个元素  
13.     {  
14.         if (cur->data == x)  
15.         {  
16.             free(cur->next);  
17.             pList->pHead = NULL;  
18.             return;  
19.         }  
20.     }  
21.     else  
22.     {  
23.         while (cur != NULL)  
24.         {  
25.             if (cur->data == x)  
26.             {  
27.                 del = cur;  
28.                 pList->pHead = cur->next;  
29.                 free(del);  
30.                 return;  
31.             }  
32.             cur = cur->next;  
33.             while (cur != NULL)  
34.             {  
35.                 if (cur->data == x)  
36.                 {  
37.                     prev->next = cur->next;  
38.                     free(cur);  
39.                     return;  
40.                 }  
41.                 prev = cur;  
42.                 cur = cur->next;  
43.             }  
44.         }  
45.     }  
46.     printf("successful remove.\n");  
47. }  

8.删除指定元素的全部：

给定元素x，删除链表中所有data为x的元素。如果是空链表，直接返回。先判断链表的

第一个元素。

给出代码：

[cpp] view plain copy

 

1. void RemoveAll(pLinkList pList, DataType x)  
2. {  
3.     assert(pList);  
4.     if (NULL == pList->pHead)  
5.     {  
6.         printf("linklist is empty.\n");  
7.         return;  
8.     }  
9.     pLinkNode cur = pList->pHead;  
10.     pLinkNode prev = pList->pHead;  
11.       
12.     while (cur != NULL)      //判断第一个结点  
13.     {  
14.         if (cur->next == NULL)    //linklist has one element.  
15.         {  
16.             if (cur->data == x)  
17.             {  
18.                 free(cur->next);  
19.                 pList->pHead = NULL;  
20.                 return;  
21.             }  
22.         }  
23.         else if (pList->pHead->data == x) //如果不是一个结点，且第一个结点的数据是x         
24.         {  
25.             pList->pHead = cur->next;  
26.             free(cur);  
27.             cur = pList->pHead;  
28.         }  
29.         else  
30.             break;  
31.     }  
32.     cur = cur->next;  
33.     prev = pList->pHead;  
34.     while (cur)  
35.     {  
36.         if (cur->data == x)  
37.         {  
38.             prev->next = cur->next;             
39.             free(cur);  
40.             cur = prev;  
41.         }  
42.         prev = cur;  
43.         cur = cur->next;  
44.     }  
45.     printf("successful removeall.\n");  
46. }  

9.删除指定位置的元素：

如果链表是空，直接返回；如果只有一个元素，如果这个元素就是pos位置，删除，返

回；如果多个元素，同样先判断第一个位置，如果是，直接删除，返回，如果不是，继

续向后找。

代码：

[cpp] view plain copy

 

1. void Erase(pLinkList pList, pLinkNode pos)  
2. {  
3.     assert(pList);  
4.     if (NULL == pList->pHead)  
5.     {  
6.         printf("linklist is empty.\n");  
7.         return;  
8.     }  
9.     pLinkNode cur = pList->pHead;  
10.     pLinkNode del = pList->pHead;  
11.     pLinkNode prev = pList->pHead;  
12.     if (cur->next == NULL)//如果只有一个元素  
13.     {  
14.         if (pos == cur)  
15.         {                       //第一个结点就是pos位置  
16.             free(pList->pHead);  
17.             pList->pHead = NULL;  
18.         }  
19.         return;  
20.     }  
21.     if (pos == cur)  
22.     {                       //第一个结点就是pos位置  
23.         del = cur;  
24.         pList->pHead = cur->next;  
25.         free(del);  
26.         return;  
27.     }  
28.     cur = cur->next;  
29.     while(cur)  
30.     {   
31.         if(cur == pos)  
32.         {  
33.             prev->next = cur->next;  
34.             free(cur);  
35.             return;  
36.         }  
37.         prev = cur;  
38.         cur = cur->next;  
39.     }  
40. }  

10.冒泡排序：

给出代码：

[cpp] view plain copy

 

1. void BottleSort(pLinkList pList)  
2. {  
3.     assert(pList);  
4.     if (NULL == pList->pHead || NULL == pList -> pHead->next )  
5.     {  
6.         printf("linklist is empty or linklist has one element.\n");  
7.         return;  
8.     }  
9.     pLinkNode front = pList->pHead;  
10.     pLinkNode tail = NULL;  
11.     while (front != tail)  
12.     {  
13.         while (front->next != tail)  
14.         {  
15.             if (front->data > front->next->data)  
16.             {  
17.                 DataType tmp = front->data;  
18.                 front->data = front->next->data;  
19.                 front->next->data = tmp;  
20.             }  
21.             front = front->next;  
22.         }  
23.         tail = front;  
24.         front = pList->pHead;  
25.     }  
26. }  

为了方便读者理解，下边给出程序源码：

[cpp] view plain copy

 

1. //LinkList.h  
2. #ifndef __LINKLIST_H__  
3. #define __LINKLIST_H__  
4. #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1  
5. #include<stdio.h>  
6. #include <assert.h>  
7. #include<stdlib.h>  
8. typedef int DataType;  
9. enum OP  
10. {  
11.     EXIT,  
12.     PUSHBACK,  
13.     POPBACK,  
14.     PUSHFRONT,  
15.     POPFRONT,  
16.     PRINT,  
17.     INSERT,  
18.     REMOVE,  
19.     REMOVEALL,  
20.     ERASE,  
21.     SORT  
22. };  
23. typedef struct LinkNode  
24. {  
25.     DataType data;  
26.     struct LinkNode *next;  
27. }LinkNode,*pLinkNode;  
28. typedef struct LinkList  
29. {  
30.     LinkNode *pHead;  
31. }LinkList,*pLinkList;  
32. void InitLinkList(pLinkList pList);  
33. void DestroyLinkList(pLinkList pList);  
34. void PushBackLinkList(pLinkList pList,DataType x);  
35. void PopBackLinkList(pLinkList pList);  
36. void PushFrontLinkList(pLinkList pList, DataType x);  
37. void PopFrontLinkList(pLinkList pList);  
38. void PrintLinkList(pLinkList pList);  
39. void InsertLinkList(pLinkList pList, DataType x, pLinkNode pos);  
40. void Remove(pLinkList pList, DataType x);  
41. void RemoveAll(pLinkList pList, DataType x);  
42. void Erase(pLinkList pList, pLinkNode pos);  
43. void BottleSort(pLinkList pList);  
44. void menu();  
45. #endif//__LINKLIST_H__  
46.   
47.   
48. //LinkList.c  
49. #include"LinkList.h"  
50. pLinkNode CreatNode(DataType x)  
51. {  
52.     pLinkNode p = (pLinkNode)malloc(sizeof(LinkNode));  
53.     if (NULL == p)  
54.     {  
55.         printf("out of memory.\n");  
56.         exit(EXIT_FAILURE);  
57.     }  
58.     p->data = x;  
59.     return p;  
60. }  
61. pLinkNode find(pLinkList pList,DataType x)  
62. {  
63.     assert(pList);  
64.     pLinkNode tmp = pList->pHead;  
65.     if (pList->pHead == NULL)  
66.     {  
67.         printf("pList is empty.\n");  
68.     }  
69.     while (tmp->data != x)  
70.     {  
71.         tmp = tmp->next;  
72.     }  
73.     return tmp;  
74. }  
75. void InitLinkList(pLinkList pList)  
76. {  
77.     assert(pList);  
78.     pList ->pHead = NULL;  
79. }  
80. void DestroyLinkList(pLinkList pList)  
81. {  
82.     assert(pList);  
83.     pLinkNode p = pList->pHead;  
84.     pLinkNode del = NULL;  
85.     if (NULL == pList->pHead)  
86.     {  
87.         printf("linklist is empty.\n");  
88.         return;  
89.     }  
90.     while (p)  
91.     {  
92.         pList->pHead = p->next;  
93.         free(p);  
94.         p = pList->pHead;  
95.     }  
96.     pList->pHead = NULL;  
97. }  
98. void PushBackLinkList(pLinkList pList, DataType x)  
99. {  
100.     assert(pList);  
101.     pLinkNode  add = CreatNode(x);  
102.     pLinkNode tmp = pList->pHead;  
103.     if (NULL == pList->pHead)//linklist is empty  
104.     {  
105.         pList->pHead = add;  
106.         add->next = NULL;  
107.         return;  
108.     }  
109.     while (tmp->next)//linklist is not empty  
110.     {  
111.         tmp = tmp->next;  
112.     }  
113.     tmp->next = add;  
114.     add->next = NULL;  
115.     printf("successful  push back\n");  
116. }  
117. void PopBackLinkList(pLinkList pList)  
118. {  
119.     assert(pList);  
120.     if (NULL == pList->pHead)  
121.     {  
122.         printf("linklist is empty.\n");  
123.         return;  
124.     }  
125.     pLinkNode cur = pList->pHead;  
126.     pLinkNode prev = pList->pHead;  
127.     if (NULL == cur->next->next)//linklist only has an element.  
128.     {  
129.         free(cur->next);  
130.         cur->next = NULL;  
131.     }  
132.     else  
133.     {  
134.         while (cur->next)  
135.         {  
136.             prev = cur;  
137.             cur = cur->next;  
138.         }  
139.         free(prev ->next);  
140.         prev->next = NULL;  
141.     }  
142.     printf("successful popback");  
143. }  
144. void PushFrontLinkList(pLinkList pList, DataType x)  
145. {  
146.     assert(pList);  
147.     pLinkNode  add = CreatNode(x);  
148.     pLinkNode tmp = pList->pHead;  
149.     if (NULL == pList->pHead)//linklist is empty  
150.     {  
151.         pList->pHead = add;  
152.         add->next = NULL;  
153.         return;  
154.     }  
155.     add->next = tmp;  
156.     pList->pHead = add;  
157.     printf("successful pushfront.\n");  
158. }  
159. void PopFrontLinkList(pLinkList pList)  
160. {  
161.     assert(pList);  
162.     if (NULL == pList->pHead)  
163.     {  
164.         printf("linklist is empty.\n");  
165.         return;  
166.     }  
167.     pLinkNode tmp = pList->pHead;  
168.     pLinkNode del = pList->pHead;  
169.     if (NULL == tmp->next->next)  
170.     {  
171.         free(tmp->next);  
172.         pList->pHead = NULL;  
173.     }  
174.     else  
175.     {  
176.         del = tmp->next;  
177.         tmp = tmp->next->next;  
178.         free(del);  
179.     }  
180.     printf("successful popfront.\n");  
181. }  
182. void PrintLinkList(pLinkList pList)  
183. {  
184.     assert(pList);  
185.     if (NULL == pList->pHead)  
186.     {  
187.         printf("linklist is empty.\n");  
188.         return;  
189.     }  
190.     pLinkNode tmp = pList->pHead;  
191.     while (tmp)  
192.     {  
193.         printf("%d->",tmp->data);  
194.         tmp = tmp->next;  
195.     }  
196.     printf("over\n");  
197. }  
198. void InsertLinkList(pLinkList pList, DataType x, pLinkNode pos)//insert the front of pos  
199. {  
200.     assert(pList);  
201.     pLinkNode p = CreatNode(x);  
202.     pLinkNode tmp = pList->pHead;  
203.     if (NULL == pList->pHead)//check:if linklist is empty,we insert the element in the linklist.  
204.     {  
205.         tmp->next = p;  
206.         p->next = NULL;  
207.         return;  
208.     }  
209.     if (pos == pList->pHead->next)  
210.     {  
211.         PushFrontLinkList(pList, x);  
212.         return;  
213.     }  
214.     while (tmp->next  != pos)  
215.     {  
216.         tmp = tmp->next;  
217.     }  
218.     p->next = tmp->next;  
219.     tmp->next = p;  
220.     printf("successful insertion.\n");  
221. }  
222. void Remove(pLinkList pList, DataType x)  
223. {  
224.     assert(pList);  
225.     pLinkNode cur = pList->pHead;  
226.     pLinkNode del = pList->pHead;  
227.     pLinkNode prev = pList->pHead;  
228.     if (NULL == pList->pHead)  
229.     {  
230.         printf("linklist is empty.\n");  
231.         return;  
232.     }  
233.     if (cur->next == NULL)//只有一个元素  
234.     {  
235.         if (cur->data == x)  
236.         {  
237.             free(cur->next);  
238.             pList->pHead = NULL;  
239.             return;  
240.         }  
241.     }  
242.     else  
243.     {  
244.         while (cur != NULL)  
245.         {  
246.             if (cur->data == x)  
247.             {  
248.                 del = cur;  
249.                 pList->pHead = cur->next;  
250.                 free(del);  
251.                 return;  
252.             }  
253.             cur = cur->next;  
254.             while (cur != NULL)  
255.             {  
256.                 if (cur->data == x)  
257.                 {  
258.                     prev->next = cur->next;  
259.                     free(cur);  
260.                     return;  
261.                 }  
262.                 prev = cur;  
263.                 cur = cur->next;  
264.             }  
265.         }  
266.     }  
267.     printf("successful remove.\n");  
268. }  
269. void RemoveAll(pLinkList pList, DataType x)  
270. {  
271.     assert(pList);  
272.     if (NULL == pList->pHead)  
273.     {  
274.         printf("linklist is empty.\n");  
275.         return;  
276.     }  
277.     pLinkNode cur = pList->pHead;  
278.     pLinkNode prev = pList->pHead;  
279.       
280.     while (cur != NULL)      //判断第一个结点  
281.     {  
282.         if (cur->next == NULL)    //linklist has one element.  
283.         {  
284.             if (cur->data == x)  
285.             {  
286.                 free(cur->next);  
287.                 pList->pHead = NULL;  
288.                 return;  
289.             }  
290.         }  
291.         else if (pList->pHead->data == x) //如果不是一个结点，且第一个结点的数据是x         
292.         {  
293.             pList->pHead = cur->next;  
294.             free(cur);  
295.             cur = pList->pHead;  
296.         }  
297.         else  
298.             break;  
299.     }  
300.     cur = cur->next;  
301.     prev = pList->pHead;  
302.     while (cur)  
303.     {  
304.         if (cur->data == x)  
305.         {  
306.             prev->next = cur->next;             
307.             free(cur);  
308.             cur = prev;  
309.         }  
310.         prev = cur;  
311.         cur = cur->next;  
312.     }  
313.     printf("successful removeall.\n");  
314. }  
315.   
316. void Erase(pLinkList pList, pLinkNode pos)  
317. {  
318.     assert(pList);  
319.     if (NULL == pList->pHead)  
320.     {  
321.         printf("linklist is empty.\n");  
322.         return;  
323.     }  
324.     pLinkNode cur = pList->pHead;  
325.     pLinkNode del = pList->pHead;  
326.     pLinkNode prev = pList->pHead;  
327.     if (cur->next == NULL)//如果只有一个元素  
328.     {  
329.         if (pos == cur)  
330.         {                       //第一个结点就是pos位置  
331.             free(pList->pHead);  
332.             pList->pHead = NULL;  
333.         }  
334.         return;  
335.     }  
336.     if (pos == cur)  
337.     {                       //第一个结点就是pos位置  
338.         del = cur;  
339.         pList->pHead = cur->next;  
340.         free(del);  
341.         return;  
342.     }  
343.     cur = cur->next;  
344.     while(cur)  
345.     {   
346.         if(cur == pos)  
347.         {  
348.             prev->next = cur->next;  
349.             free(cur);  
350.             return;  
351.         }  
352.         prev = cur;  
353.         cur = cur->next;  
354.     }  
355. }  
356. void BottleSort(pLinkList pList)  
357. {  
358.     assert(pList);  
359.     if (NULL == pList->pHead || NULL == pList -> pHead->next )  
360.     {  
361.         printf("linklist is empty or linklist has one element.\n");  
362.         return;  
363.     }  
364.     pLinkNode front = pList->pHead;  
365.     pLinkNode tail = NULL;  
366.     while (front != tail)  
367.     {  
368.         while (front->next != tail)  
369.         {  
370.             if (front->data > front->next->data)  
371.             {  
372.                 DataType tmp = front->data;  
373.                 front->data = front->next->data;  
374.                 front->next->data = tmp;  
375.             }  
376.             front = front->next;  
377.         }  
378.         tail = front;  
379.         front = pList->pHead;  
380.     }  
381. }  
382. void menu()  
383. {  
384.     printf("*********1.尾插***************\n");  
385.     printf("*********2.尾删***************\n");  
386.     printf("*********3.头插***************\n");  
387.     printf("*********4.头删***************\n");  
388.     printf("*********5.打印***************\n");  
389.     printf("*********6.插入***************\n");  
390.     printf("*********7.删除指定元素********\n");  
391.     printf("*********8.删除指定的全部*******\n");  
392.     printf("*********9.删除指定位置的元素***\n");  
393.     printf("*********10.排序****************\n");  
394.     printf("*********0.退出*******\n");  
395. }  
396.   
397.   
398.   
399. //test.c  
400. #include"LinkList.h"  
401. void test()  
402. {  
403.     LinkList list;  
404.     pLinkNode pos = NULL;  
405.     InitLinkList(&list);  
406.     int input = 1;  
407.     DataType x = 0;  
408.     DataType y = 0;  
409.     while (input)  
410.     {  
411.         menu();  
412.         printf("please your choice:>");  
413.         scanf("%d",&input);  
414.         switch (input)  
415.         {  
416.         case EXIT:  
417.             DestroyLinkList(&list);  
418.             break;  
419.         case PUSHBACK:  
420.             printf("please input a number of insertion:>");  
421.             scanf("%d",&x);  
422.             PushBackLinkList(&list, x);  
423.             break;  
424.         case POPBACK:  
425.             PopBackLinkList(&list);  
426.             break;  
427.         case PUSHFRONT:  
428.             printf("please input a number of insertion:>");  
429.             scanf("%d", &x);  
430.             PushFrontLinkList(&list, x);  
431.             break;  
432.         case POPFRONT:  
433.             PopFrontLinkList(&list);  
434.             break;  
435.         case PRINT:  
436.             PrintLinkList(&list);  
437.             break;  
438.         case REMOVE:  
439.             printf("please input a number of delete:>");  
440.             scanf("%d", &x);  
441.             Remove(&list, x);  
442.             break;  
443.         case REMOVEALL:  
444.             printf("please input a number of delete:>");  
445.             scanf("%d", &x);  
446.             RemoveAll(&list, x);  
447.             break;  
448.         case ERASE:  
449.             printf("please input a number of delete:>");  
450.             scanf("%d", &x);  
451.             pos = find(&list,x);  
452.             Erase(&list, pos);  
453.             break;  
454.         case SORT:  
455.             BottleSort(&list);  
456.             break;  
457.         case INSERT:  
458.             printf("please input a number of insertion:>");  
459.             scanf("%d", &x);  
460.             printf("please input a number of the data of pos:>");  
461.             scanf("%d", &y);  
462.             pos = find(&list, y);  
463.             InsertLinkList(&list, x, pos);  
464.             break;  
465.         }  
466.     }  
467. }  
468. int main()  
469. {  
470.     test();  
471.     system("pause");  
472.     return 0;  
473. }