C语言讲义——链表的实现

节点（结构体描述）

struct Node {
	int _id;
	char s[50];
	struct Node* pre;// 指向前一个节点的地址
	struct Node* next;// 指向下一个节点的地址
};

新建节点（开辟内存空间）

参数： 为新节点id字段赋值
返回值：新节点的地址（指针）

struct Node* node_new(int id) {
	struct Node* q = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
	memset(q, 0, sizeof(struct Node));
	q->_id = id;
	return q;
}

添加节点

如果只有一个节点，不用添加

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在最后追加节点

/*
* 为链表追加节点（加在最后）
* 参数：头节点，需要追加的节点
* 返回值：无
*/
void chain_add(struct Node* qFirst, struct Node* qAdd) {
	// 定位到链表头
	struct Node* q = qFirst;
	// 只要后面（next）有节点，往后找；直到没有next的节点（最后一个）
	for(q; q->next != NULL; q=q->next ) {
		node_print(q);
	}
	// 此时定位在最后一个节点，下图1
	// 将新节点加在最后节点的后面（next）
	q->next = qAdd;// 下图2
	qAdd->pre = q;//下图3
}

图1 定位到最后的节点：

图2 最后节点的next指向新节点：

图3 新节点的preview指针指向（前）最后节点：

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计算链表中节点的个数

/*
* 获取链表长度（即节点的个数）
* 参数：头节点
* 返回值：链表长度
*/
int chain_count(struct Node* qFirst) {
	if (qFirst == NULL) {
		// 头节点都没有，长度为0
		return 0;
	}
	int i = 0;
	// 遍历链表
	struct Node* q = qFirst;
	for(q; q != NULL; q=q->next) {
		// 顺藤摸瓜，直到最后一个节点
		i++;// 找到一个就+1
	}
	return i;
}

获取节点（仿数组按序号查找，从0开始）

struct Node* chain_get(struct Node* qFirst, int index) {
	printf("---获取index = %d的节点：", index);
	int i = 0;
	// 遍历链表
	struct Node* q = qFirst;
	for(q; q!= NULL; q=q->next,i++ ) {
		if (index == i) {
			return q;
		}
	}
	return NULL;
}

打印节点

void node_print(struct Node* q) {
	if (NULL == q) {
		puts("节点打印：空节点，无可打印");
		return;
	}
	printf("---id = %2d---", q->_id);
	printf("preview = %10d ", q->pre);
	printf("【address = %10d】 ", q);
	printf("next = %10d\n", q->next);
}

打印链表

void chain_print(struct Node* qFirst) {
	if (qFirst == NULL) {
		puts("没有元素可以打印");
		return;
	}
	puts("----------↓↓↓打印链表------------");
	// 遍历链表
	struct Node* q;
	for(q = qFirst; q != NULL; q=q->next ) {
		node_print(q);
	}
	puts("----------↑↑↑打印链表------------");
}

删除节点

自定义函数：释放空间

节点指针是要置空的，在函数中改指针的指向，需要使用二级指针

void node_free(struct Node** q) {
	if( *q != NULL) {
		printf("free %d\n",(*q)->_id);
		free(*q);
		*q = NULL;
	}
}

删除节点

图4 删除头结点

图5 删除中间节点

图6 删除尾节点

1.定位到尾节点，找到其前一节点（倒数第二个节点，即将来的尾节点）

2.倒数第二节点的next节点置空

3.释放掉最后的节点

/*
* 删除节点
* 参数：1.头结点 2.待删除的结点
*		因为被删除的结点需要置空，所以需要使用二级指针
* 返回值：-1 删除失败/0 删除成功
*/
int chain_remove(struct Node** qFirst, struct Node** qRemove) {
	struct Node* qPre = NULL;
	struct Node* qNext = NULL;
	struct Node* q = *qFirst;
	
	// 1.输入Check
	if(NULL == *qRemove){
		puts("删无可删！");
		return -1;
	}else{
		printf("删除节点：id=%d\n", (*qRemove)->_id);
	}
	
	// 2.删除头结点，特殊对待
	if(*qFirst == *qRemove ) {
		
		if((*qFirst)->next == NULL){
			// 就一个头结点的场合
			node_free(qFirst);
		}else{
			qNext = q->next;
			node_free(qFirst);
			*qFirst = qNext;
		}
		return 0;
	}
	// 3.遍历链表
	for(q; q != NULL; q=q->next ) {
		if (q == *qRemove) {
			qPre = q->pre;
			qNext = q->next;
		
			if (qNext!=NULL) {
				qNext->pre = qPre;
				qPre->next= qNext;
			} else {
				// 尾节点的场合
				qPre->next= NULL;
			}
			node_free(qRemove);
			return 0;
		}
	}
}

清空链表

void chain_clear(struct Node** qFirst) {
	puts("\n----------Clear------------");

	if (qFirst == NULL) {
		puts("已经是空");
		return;
	}

	// 遍历链表
	//	不断删除第一个元素
	while(*qFirst != NULL) {
		chain_remove(qFirst,qFirst);
	}
}