数据结构——单链表list
前言：大家好😍，本文主要介绍数据结构——单链表
目录
一、单链表
二、使用步骤
1.结构体定义
2.初始化
3.插入
3.1 头插
3.2 尾插
3.3 按位置插
四.删除
4.1头删
4.2 尾删
4.3 按位置删
4.4按值删
五 统计有效值个数
六 销毁1
销毁2
七 查找
八 打印
一、单链表
概念：单链表逻辑上相邻，物理上不一定相邻的链式存储结构
所以一个结点不仅仅要保存自身的数据，还要保存自己下一个连接结点的地址
所以每一个结点需要俩个域：一个数据域，一个指针域
二、使用步骤
1.结构体定义
typedef int Elem_Type;
struct Node
{
Elem_Type data;//数据域 存储有效数据
struct Node* next;//指针域 存下一个有效结点的地址
};
typedef struct Node Node;
typedef struct Node* pNode;struct Node：定义了一个 结构体 Node，它包含两个成员：
Elem_Type data;： 数据域，用于存储节点中的数据。由于 Elem_Type 被定义为 int，所以这里的 data 可以存储一个整数。
struct Node* next;： 指针域，用于存储指向下一个节点的地址。这样，每个节点都可以通过 next 指针链接到下一个节点，形成链表。
typedef struct Node Node;：为结构体 Node 创建了一个别名 Node，这样在代码中可以直接 使用 Node 来声明这种类型的变量。
typedef struct Node* pNode;：定义了一个 pNode 类型，它实际上是 指向 Node 结构体的指针类型。这通常用于表示链表的头指针或遍历链表时的指针变量。
2.初始化
//初始化
void Init_List(struct Node* head)
{
assert(head != NULL);
if (NULL == head)
{
exit(EXIT_FAILURE);
}
head->next = nullptr;
}
参数
head是指向Node结构体的指针。初始化链表：
head->next = nullptr;将head节点的next指针设置为nullptr，表示链表为空，即没有其他节点。
3.插入
3.1 头插
bool Insert_head(struct Node* head, Elem_Type val)
{
assert(head != NULL);
if (NULL == head)
{
exit(EXIT_FAILURE);
}
Node* pnewnode=(Node*)malloc(sizeof(Node));
if (NULL == pnewnode)
exit(1);
pnewnode->data = val;
pnewnode->next = head->next;
head->next = pnewnode;
}
Node* pnewnode = (Node*)malloc(sizeof(Node));：使用malloc函数分配内存以创建一个新的Node结构体实例，并将其地址赋给指针pnewnode
pnewnode->data = val;：将传入的数据val存储在新节点的data成员中。
pnewnode->next = head->next;：将新节点的next指针指向当前头节点的下一个节点，即链表的第二个节点。
head->next = pnewnode;：将头节点的next指针指向新节点，这样新节点就成为了链表的第一个节点。
3.2 尾插
bool Insert_tail(struct Node* head, Elem_Type val)
{
assert(head != NULL);
if (NULL == head)
{
exit(EXIT_FAILURE);
}
Node* pnewnode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if (NULL == pnewnode)
exit(1);
pnewnode->data = val;
Node* p = head;
while (p->next != NULL)
{
p = p->next;
}
//pnewnode->next = head->next;
//head->next = pnewnode;
pnewnode->next = p->next;
p->next = pnewnode;
return true;
} 
3.3 按位置插
bool Insert_pos(struct Node* head, Elem_Type val, int pos)
{
assert(head != NULL);
assert(pos >= 0 && pos <= Get_Length(head));
Node* pnewnode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if (NULL == head)
{
exit(1);
}
pnewnode->data = val;
Node* p = head;
for (int i = 0; i < pos; i++)
p = p->next;
//pnewnode->next = head->next;
//head->next = pnewnode;
pnewnode->next = p->next;
p->next = pnewnode;
return true;
}
四.删除
4.1头删
bool Del_head(struct Node* head)
{
assert(head != NULL);
if (Is_Empty(head))
return false;
Node* p = head->next;
head->next = p->next;
free(p);
p = NULL;
return true;
}
4.2 尾删
bool Del_tail(struct Node* head)
{
assert(head != NULL);
if (Is_Empty(head))
return false;
Node* p = head;
while (p->next->next != NULL)
p = p->next;
Node* q = p->next;
p->next = q->next;
free(p);
p = NULL;
return true;
}
4.3 按位置删
//8.按值删(删除值val出现的第一次的地方)
bool Del_val(struct Node* head, Elem_Type val)
{
//0.assert
assert(head != NULL);
//0.5 判断链表是否是空链表
if (Is_Empty(head))
return false;
//1.调用Search函数，查找当前值val是否存在，用临时指针q接收
Node* q = Search(head, val);
if (q == NULL)
{
return false;
}
//2.申请临时指针p，让指针p停留在指针q指向节点的上一个节点
Node* p = head;
for ( ; p->next != q; p = p->next);
//3.跨越指向
p->next = q->next;
//4.释放
free(q);
q = NULL;
return true;
}
4.4按值删
bool Del_val(struct Node* head, Elem_Type val)
{
//0.assert
assert(head != NULL);
//0.5 判断链表是否是空链表
if (Is_Empty(head))
return false;
//1.调用Search函数，查找当前值val是否存在，用临时指针q接收
Node* q = Search(head, val);
if (q == NULL)
{
return false;
}
//2.申请临时指针p，让指针p停留在指针q指向节点的上一个节点
Node* p = head;
for ( ; p->next != q; p = p->next);
//3.跨越指向
p->next = q->next;
//4.释放
free(q);
q = NULL;
return true;
}五 统计有效值个数
int Get_Length(struct Node* head)
{
int count = 0;
for (Node* p = head->next; p != NULL; p = p->next)
{
count++;
}
return count;
}
六 销毁1
//11.销毁1(需要辅助节点参与进来)
void Destroy1(struct Node* head)
{
//只要不是空链表，则头删一次，直到链表为空
/*while (!Is_Empty(head))
{
Del_head(head);
}*/
while (head->next != NULL)
{
Node* q = head->next;
head->next = q->next;
free(q);
q = NULL;
}
}
销毁2
//12.销毁2(不需要辅助节点参与进来)
void Destroy2(struct Node* head)
{
//0.assert head
//1.申请指针p，让其保存辅助节点的指针域
Node* p = head->next;//p有可能为NULL， 有可能不空
//2.申请指针q，先不给q赋值
Node* q = NULL; //因为p有可能是NULL，所以不能现在直接把p->next给到q
//3.反复通过p和q打配合，去销毁后续节点
while (p != NULL)
{
q = p->next;
free(p);
p = q;
}
//4.节点全部销毁完毕，别忘了把辅助节点的指针域置空
head->next = NULL;//这一行代码可以帮助，下一次启用的时候，辅助节点不用初始化了
}
七 查找
//9.查找(查找值val出现的第一次的地方)
struct Node* Search(struct Node* head, Elem_Type val)
{
//0.assert
for (Node* p = head->next; p != NULL; p = p->next)
{
if (p->data == val)
{
return p;
}
}
return NULL;
}八 打印
//15.打印
void Show(struct Node* head)
{
//assert
for (Node* p = head->next; p != NULL; p = p->next)
{
printf("%d ", p->data);
}
printf("\n");
}