數據結構：單鏈表基本操作

單鏈表學習：參考《大話數據結構》

涉及到單鏈表的基本操作有如下：

int initList(linkList *);　　//初始化一個單鏈表，具有頭指針，頭結點，頭結點->next=NULL;
int createListHead(linkList *, int n);　　//頭插法創建一個鏈表，鏈表長度為n；
int createListTail(linkList *, int n);　　//尾插法創建一個鏈表，鏈表長度為n；
int getlength(linkList *);　　//獲取單鏈表的長度；
int printList(linkList *);　　//打印整個鏈表；
int getElem(linkList *,int i,ElemType *);　　//獲取鏈表中第i個位置處節點的數據元素；
int insertList(linkList *, int i, ElemType data);　　//在鏈表的指定位置（i節點）插入一個節點，i的范圍為1~length（鏈表總長度）；
int insertListTail(linkList *, ElemType data);　　//給鏈表追加一個節點，在最末尾處增加；
int deleteList(linkList *, int i, ElemType *data);　　//刪除指定位置（i節點）處的節點，i的范圍為1~length（鏈表總長度）；
int clearList(linkList *);　　//刪除整個鏈表，使頭結點->next=NULL;

（一）ADT：

typedef int ElemType;
typedef struct Node {
    ElemType data;
    struct Node * next;
}Node;
typedef struct Node* linkList;

（二）初始化：int initList(linkList *L)

int initList(linkList *L)
{
    (*L) = (linkList)malloc(sizeof(Node));
    (*L)->next = NULL;
    printf("鏈表初始化成功\n");
    return 1;
}

初始化一個指向頭節點的指針，使頭指針->next=NULL，頭指針->data不做處理；  

（三）創建一個單鏈表

int createListHead(linkList *L,int n) {
    linkList p;
    int i = 0;
    srand((int)time(0));
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        p= (linkList)malloc(sizeof(Node));
        p->data = rand() % 100;
        printf("testing:Node[%d]=%d\n",i+1,p->data);
        p->next = (*L)->next;
        (*L)->next = p;
    }
    printf("鏈表（頭插法）創建成功\n");
    return 1;
}

說明：

1、圖中的head表示頭指針，而在創建單鏈表中的入參phead是指向指針的指針；即*phead等同於head，*head指向頭節點；

2、初始化和創建整表的函數中，為什么入參是linkList *類型的參數呢，為什么不是Node *類型的；之前我的理解是可以使用Node*類型的入參，這樣聲明一個Node *head，這樣在創建整表的函數中可以直接createList(head,10)，直接傳入頭指針，但是嘗試過以后，會在通過頭指針訪問各節點數據的時候，彈出錯誤窗口，原因還不太清楚；

3（補充）在看《C和指針》258的時候，看到了這么一句話，好像可以解釋為什么需要傳入鏈表的基本操作函數中的入參是一個指針類型的變量；

“i='a';*pi='a';**ppi='a';　　//這三條語句具有同樣的效果；i-整型變量，pi-指向i的指針，ppi-指向pi指針的指針；

在一條簡單的對i賦值的語句就可以完成任務的情況下，為什么還要使用更為復雜的涉及間接訪問的方法呢？這是因為簡單賦值並不總是可行，例如鏈表的插入。在那些函數中，我們無法使用簡單賦值，因為變量名在函數的作用域內部是未知的。函數所擁有的只是一個指向需要修改的內存位置的指針，所以要對該指針進行間接訪問操作以訪問需要修改的變量。

”

             

int createListTail(linkList *L, int n) {
    linkList p, temp;
    temp = (*L);
    int i;
    srand((int)time(0));
    for (i = 0; i < n;i++) {
        p = (linkList)malloc(sizeof(Node));
        p->data = rand() % 100;
        printf("testing:Node[%d]=%d\n", i + 1, p->data);
        p->next = NULL;
        temp->next = p;
        temp = p;
    }
    printf("鏈表（尾插法）創建成功\n");
    return 1;
}

（四）獲取鏈表的長度

int getlength(linkList *L) {
    linkList p;
    int length=0;
    p = (*L)->next;//p指向第一個節點；
    while (p) {
        length++;
        p = p->next;
    }
    return length;
}

（五）打印整個鏈表

int printList(linkList *L) {
    linkList p;
    int i = 0;
    p = (*L)->next;//p指向第一個節點；
    printf("-----------打印整個鏈表-----------\n");
    if (p==NULL) {
        printf("這是一個空鏈表.\n");
    }
    while (p) {
        i++;
        printf("第%d個節點的數據data為=%d\n",i,p->data);
        p = p->next;
    }
    return 1;
}

（六）獲取指定位置處的節點元素；

int getElem(linkList *L, int i, ElemType *getdata) {
    linkList p;
    p = (*L)->next;
    if (p == NULL)
    {
        printf("鏈表為空，請創建一個鏈表\n");
        *getdata = -1;
        return 0;
    }
    if (i < 1)
    {
        printf("您所查詢的節點%d，應該大於0，請重新輸入查詢\n",i);
        *getdata = -1;
        return 0;
    }
    int j = 1;
    while (p&&j<i) {
        j++;
        p = p->next;
    }
    if (p == NULL)
    {
        printf("您所查詢的節點%d，已經超出了數組的長度\n",i);
        *getdata = -1;
        return 0;
    }
    *getdata = p->data;
    printf("查詢成功！\n", i);
    return 1;
}

（七）插入節點；

插入節點分為兩種，一種是在鏈表的長度范圍內插入節點，第二種是在鏈表的尾部追加一個節點；

假設鏈表的長度為10，第一種可以在1-10位置處插入節點，比如在第10個位置插入一個節點，則原先的第10節點變為了11節點，但是第二種是所有節點位置都不變，在第11個位置追加一個新的節點；

int insertList(linkList *L, int i, ElemType data)
{
    linkList p;
    linkList insNode;
    p = (*L);
    int j=0;
    // 鏈表為空，在第1個位置插入一個新的節點；
    if (p ->next == NULL) {
        printf("鏈表為空，默認在第一個位置插入一個節點.\n");
        insNode = (linkList)malloc(sizeof(Node));
        insNode->data = data;
        insNode->next = p->next;
        p->next = insNode;
        printf("節點插入成功.\n");
        return 1;
    }
    // 鏈表非空的情況下，可以在i=1~length的位置插入節點，如果超過了鏈表的長度，就會提示錯誤；
    // 其實如果在length+1的位置處插入一個新節點，就相當於在尾部追加一個節點，在本函數中會報錯，可以單獨實現一個函數；
    while(p && j<i-1) 
    {
        j++;
        p = p->next;
        //printf("j=%d\tp->data=%d\n", j, p->data);
    }
    if (p->next==NULL) {
        printf("您要插入的位置，超過了鏈表的長度 %d，請重新操作！\n",j);
        return 0;
    }
    insNode = (linkList)malloc(sizeof(Node));
    insNode->data = data;
    insNode->next = p->next;
    p->next = insNode;
    
    printf("節點插入成功\n");
    return 1;
}

 追加節點；

int insertListTail(linkList *L, ElemType data)
{
    linkList temp;
    linkList p=(*L);
    while(p) {
        temp = p; 
        p = p->next;
    }
    p = (linkList)malloc(sizeof(Node));
    p->data = data;
    p->next = NULL;
    temp->next = p;
    printf("節點插入成功\n");
    return 1;
}

（八）刪除節點；

int deleteList(linkList *L, int i, ElemType *data)
{
    linkList p,pnext;
    int j = 0;
    p = (*L);
    if (p->next == NULL) {
        printf("鏈表為空，無法刪除指定節點.\n");
        *data = -1;
        return 0;
    }
    while (p->next && j<i-1) {
        j++;
        p = p->next;
        //printf("j=%d\t p->data=%d\n",j,p->data);
    }//條件最多定位到最后一個節點；
    if ( p->next == NULL) {
        printf("您要刪除的節點，超過了鏈表的長度 %d，請重新操作！\n", j);
        *data = -1;
        return 0;
    }
    pnext = p->next;
    p->next = pnext->next;
    *data = pnext->data;
    free(pnext);
    printf("節點刪除成功\n");
    return 1;
}

（九）刪除這個鏈表；

int clearList(linkList *L) {
    linkList p, temp;
    p = (*L)->next;//p指向第一個節點
    while (p) {
        temp = p;
        p = p->next;
        free(temp);
    }
    (*L)->next = NULL;
    printf("整個鏈表已經clear.\n");
    return 1;
}