穷究链表（六）

这篇会开始进行链表函数的实现，这里先实现两个函数。

一开始考虑最容易实现的，挑选printlist来实现，printlist只需要遍历整个链表，然后将遍历到的节点的值逐个输出。
那就来考虑这样的问题，我定义一个临时的指针tmp，指向链表的第一个节点。如果tmp为NULL，那就说明链表连第一个节点都没有，也就是说这个链表是一个空表。如果tmp->next为NULL，那就说明tmp现在指向的节点是链表的最后一个节点，其没有next的链表节点了。

对于链表节点的输出操作：
      我遍历整个链表，每遍历到一个节点，就将其进行输出，直到最后一个节点。当我遍历到最后一个节点，也就是tmp->next为NULL时，此时还需要继续进入循环，来输出最后一个节点，当输出最后一个节点之后，不需要再进入循环。而此时tmp=tmp->next，tmp的值为NULL，所以循环的判断跳出条件为tmp为NULL。如果tmp!=NULL，则继续进行循环。
      那是否需要判断空链表呢？由于空链表也是tmp为NULL，此时不会进入循环，不会进行任何动作，所以不需要对空链表的情况做特殊处理。
      当然，如果对于空链表，需要输出一个“empty linked list”，则就需要进行一个额外的判断了，这里的处理是输出一个空行。
代码片断如下：

 1void printlist(linkedlist llist)
 2{
 3    listnode* tmp=llist;
 4    while (tmp)
 5    {
 6        printf("%d ",tmp->data);
 7        tmp=tmp->next;
 8    }
 9    printf("\n");
10}
11

这样的实现就可以了，但是上面是输出一个空行，下面实现是输出“empty linked list”。

 1void printlist(linkedlist llist)
 2{
 3    listnode* tmp=llist;
 4    int cnt=0;
 5    while (tmp)
 6    {
 7        printf("%d ",tmp->data);
 8        tmp=tmp->next;
 9        cnt++;
10    }
11    if(cnt!=0)
12        printf("\n");
13    else
14        printf("empty linked list\n");
15}
16

也可以使用下面的实现：

 1void printlist(linkedlist llist)
 2{
 3    if(llist)
 4    {
 5        listnode* tmp=llist;
 6        while (tmp)
 7        {
 8            printf("%d ",tmp->data);
 9            tmp=tmp->next;
10        }
11        printf("\n");
12    }
13    else
14        printf("empty linked list\n");
15}
16

片段3比片段2要在循环中少掉一行代码，这样应该会减少一点计算时间。不过也相差不多啦。反正也不是数量级的改变。
同时，这里注意一下参数的问题。因为不需要修改，只是浏览，所以这里使用的只是指针，而不是指针的指针来做。

printlist实现结束，下面来实现添加节点的操作：
      添加节点操作就要比上面的遍历操作要复杂一些了，我们需要在指定的位置pos之前添加一个节点，因为是在某个节点之前，所以我们只需要知道其之前的那个节点(pos-1)，然后将其串起来即可，此时加入的新节点就会代替掉pos位置，而原来pos位置的节点则成为(pos+1)。
      这里，如果要串起来，则就需要前面有一个节点，然后将它的next指针指向新的节点（当然，在此之前，需要将它原来的指向给新的节点，这样才能够串起来）。那如果没有前面的节点呢？
      由于这里我们需要修改其内容（当为空表，或者插入位置为第一个节点时），所以需要使用到指针的指针。

根据上面的分析，再通过画图（画图都是手绘的，所以这个过程这里就省略了，直接将结果写在这里，而图在每一本数据结构书中应该都有，不过建议还是自己来画一下体会一下）得到：
可以分为5种情况，但是在画图之后，发现最终可以综合为2种情况。
1． 空表，插入新节点
2． 只有一个节点，插入新节点在第一个节点之后
3． 有两个节点（或更多，情况相同），插入节点在两个节点之间
4． 有两个节点（或更多），插入新节点在最后
5． 有一个或多个节点，插入节点在第一个节点之前
两种情况中第一种情况为1和5，第二种情况对应的是2，3，4。也就是插入第一个节点的情况和插入其他位置的情况要分开处理。

经过梳理之后，最后得到的代码如下：

 1void addNode(linkedlist *llist, listnode *newnode, int pos)
 2{
 3    listnode *tmp=*llist;
 4    if(pos==0 || *llist==NULL)
 5    {
 6        newnode->next=tmp;
 7        *llist=newnode;
 8    }
 9    else
10    {
11        int cnt=0;
12        while(cnt<pos && tmp->next)
13        {
14            tmp = tmp->next;
15            cnt++;
16        }
17        newnode->next=tmp->next;
18        tmp->next=newnode;
19    }
20}
21

如果是要插在第一个的位置上，则进入if，否则进入else，先定位到需要插入的节点，然后执行插入。这里如果pos比链表要大，则插入在最后，这里并没有进行错误处理的代码。

这里addNode由于要定位节点，然后执行插入，所以插入动作为O(1)，但是整个算法复杂度为O(n)。

此时，编写的main函数如下

 1linkedlist header=NULL;
 2int i;
 3listnode *node;
 4for (i=0;i<8;i++)
 5{
 6    node = (listnode*)malloc(sizeof(listnode));
 7    node->next=NULL;
 8    node->data=i;
 9
10    addNode(&header,node,1);
11}
12

因为main中使用了malloc来分配空间，所以肯定要有free来与其进行对应。而free应该就是实现在deleteNode中的。其实这样，就是库的调用者来实现内存的分配，而库本身来实现内存的回收。这样并不一定不好，不过单纯由库来进行内存的分配和回收也是一种方法，而且这样的好处是都是由库来控制，不容易发生内存泄露的问题。