C单链表操作

　　头指针存放链表元素数量，头节点开始存放数据，尾节点指向NULL

　　list.h

#ifndef _LIST_H
#define _LIST_H
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define DEBUG 0

typedef struct node{
    int val;
    struct node *next;
}Node;

Node * l_malloc();        // 分配内存
Node * init();            // 初始化
void show(Node *list);    // 显示链表元素
int lsearch_pos(Node *list,int n);    // 左搜索
int rsearch_pos(Node *list,int n);    // 右搜索
int find_val(Node *list,int val);    // 值搜索
Node * insert(Node *list,int pos,int n);    // 插入节点
Node * del_node(Node *list,int n);            // 指定位置删除节点
Node * del_val(Node *list,int val);        // 指定值删除节点

#endif

 

　　list.c

#include "list.h"

/*************************************
 * 分配内存，当失败时重新尝试1次 
 *************************************/
Node * l_malloc(){
    Node *p = NULL;
    int cnt = 3;
    do{
        p = (Node *)malloc( sizeof(Node) );
    }while( NULL == p && --cnt);  // 当失败时重新尝试
    if( 0 > cnt ){
        perror("malloc");
        exit(-1);                  // 内存分配失败，退出
    }
    return p;
}
/*************************************
 * 初始化
 *************************************/
Node * init(){
    const int num = 8;
    int cnt = 0;
    Node *head = NULL;
    Node *pcur = NULL;
    Node *pnew = l_malloc();
    
    head = pcur = pnew;            // 
    head->val = 0;                // 头指针，值记录链表元素数量
    for( ; cnt < num; cnt++ ){
        pnew = l_malloc();
        pnew->val = cnt;
        pcur->next = pnew;
        pcur = pnew;
        head->val++;
    }
    pcur->next = NULL;
    return head;    
}
/*************************************
 * 显示
 *************************************/
void show(Node *list){
    while( NULL != list ){
        printf("%d->",list->val);
        list = list->next;
    }
    printf("end\n\n");
}
/*************************************
 * 从左开始搜索
 *************************************/
int lsearch_pos(Node *list,int n){
    if( n < 1 || n > list->val ){        // 超出链表值数量
        printf("exceed length of list\n");
        return -1;
    }
    for( int cnt = 0; cnt < n ; cnt++ ){
        list = list->next;
    }
    return list->val;    
}
/*************************************
 * 从右开始搜索
 *************************************/
int rsearch_pos(Node *list,int n){
    if( n < 1 || n > list->val ){
        printf("exceed length of list\n");
        return -1;
    }
    Node *pcur = list->next;        // 定义2个指针:当前位置
    Node *ptag = list->next;        // 目标位置
    for( int cnt = 0; cnt < n ; cnt++ ){
        pcur = pcur->next;
    }                                // 使当前位置与目标位置间隔 n 
    while( NULL != pcur ){            // 当前位置先移动到表尾，此时 ptag 即为要搜索的位置
        pcur = pcur->next;            // 同时移动2个指针
        ptag = ptag->next;            //
    }
    return ptag->val;
}
/*************************************
 * 从左开始搜索指定值
 * 有值返回位置，无值返回-1
 *************************************/
int find_val(Node *list,int val){
    if( DEBUG ) printf("in find_val:\n");
    int cnt = 1;
    int len = list->val;
    for( ; cnt <= len; cnt++ ){
        list = list->next;
        if( DEBUG ) printf("    list->val:%d\n",list->val);
        if( val == list->val ){
            return cnt;
        }
    }
    return -1;
}
/*************************************
 * 指定位置插入新值
 *************************************/
Node * insert(Node *list,int pos,int n){
    if( DEBUG ) printf("in insert:\n");
    Node *pcur = list;
    Node *pnew = l_malloc();
    pnew->val = n;
    for( int cnt = 1; cnt < pos && pcur->next ; cnt++ ){    // 到达指定位置或链表尾时退出
        pcur = pcur->next;
        if( DEBUG ) printf("    pcur->val:%d\n",pcur->val);
    }
    if( NULL == pcur->next ){    // 到达链表尾部，测试空链表或负数运行正常化
        pnew->next = NULL;        // 当pos大于链表长度时，插入表尾
        pcur->next = pnew;
    }
    else{
        pnew->next = pcur->next;
        pcur->next = pnew;
    }
    list->val++;
    return list;
}
/*************************************
 * 指定位置删除值
 *************************************/
Node * del_node(Node *list,int n){
    if( n < 1 || n > list->val ){
        printf("exceed length of list\n");
        return list;
    }
    Node *pcur = NULL;
    Node *ptag = list;
    for( int cnt = 0; cnt < n ; cnt++ ){
        pcur = ptag;
        ptag = ptag->next;
    }
    pcur->next = ptag->next;
    free(ptag);
    list->val--;
    return list;
}
/*************************************
 * 指定值删除节点
 *************************************/
Node * del_val(Node *list,int val){
    int n = find_val(list,val);
    if( -1 == n ){        // 无指定值，不删除
        return list;
    }
    return del_node(list,n);
}

　　main.c

#include "list.h"

int main(){
    Node *list = init();
    show(list);
    int num = lsearch_pos( list, 2 );
    printf("the 2th value is %d\n",num);
    show(list);
    
    num = rsearch_pos( list, 2 );
    printf("the value from right 2th is %d\n",num);
    show(list);
    
    num = find_val( list, 5 );
    printf("the value 5 is in %dth\n",num);
    show(list);
    list = del_node( list, 1 );
        printf("after delete 1th value,the list is:\n");
        show(list);
        
    list = del_val( list, 3 );
        printf("after delete value 3,the list is:\n");
        show(list);
        
    list = del_val( list, 100 );
        printf("after delete value 100,the list is:\n");
        show(list);
    for( int cnt = 10;cnt > 0;cnt -- ){
        list = del_node( list, cnt );
        printf("after delete %dth value,the list is:\n",cnt);
        show(list);
    }
    for( int cnt = 0;cnt <20 ;cnt ++ ){
        list = insert( list, cnt % 5 ,rand() );
        printf("after insert a value at %dth,the list is:\n",cnt);
        show(list);
    }
    list = insert( list, 6 ,99 );
    printf("after insert a value at 6th,the list is:\n");
    show(list);
    
    list = insert( list, -6 ,99 );
    printf("after insert a value at -6th,the list is:\n");
    show(list);
}