1 #include <stdio.h>
2 int main(void)
3 {
4 //定义节点
5 typedef struct node
6 {
7 datatype data;
8 struct node *next;
9 }LNode,*LinkList; //LNode是节点类型，LinkList是指向LNode类型节点的指针类型
10 LinkList H; //定义头指针变量
11
12 //建立单链表（时间复杂度均为O(n)）
13 //逆序建立单链表（头插法）
14 LinkList Creath_LinkList()
15 {
16 Linklist L = NULL; //空表
17 LNode *s;
18 int e; //设数据元素的类型为int
19 scanf("%d", &e);
20 while(e != flag) //flag为设置的线性表数据元素结束标志
21 {
22 s = malloc(sizeof(LNode));
23 s->data = e;
24 s->next = L;
25 L = s;
26 scanf("%d", &e);
27 }
28 return L;
29 }
30 //顺序建立单链表（尾插法）
31 LinkList Creatr_LinkList()
32 {
33 LinkList L = NULL;
34 LNode *s, *r = NULL;
35 int e; //设数据元素的类型为int
36 scanf("%d", &e);
37 while(e != flag) //flag为设置的线性表数据元素结束标志
38 {
39 s = malloc(sizeof(LNode));
40 s->data = e;
41 if(L == NULL) L = s;//插入的节点是第一个节点
42 else r->next = s; //插入的节点是其他节点
43 r = s; //r恒指向新的节点
44 scanf("%d", &e);
45 }
46 if(r != NULL) r->next = NULL;//对于非空表，尾部节点的指针于置为空指针
47 return L;
48 }
49
50 //求表长（时间复杂度均为O(n)）
51 //设L是不带头节点的单链表
52 int length_LinkList1(LinkList L)
53 {
54 LNode *p = L;
55 int i; //i是计数器
56 if(p == NULL) return 0; //空表的情况
57 i = 1; //在非空表的情况下，p所指的是第一个节点
58 while(P->next)
59 {
60 p = p->next; i++;
61 }
62 return i;
63 }
64 //设L是带头节点的单链表（引入头节点概念，在后面的算法中若不加额外说明则都认为单链表是带头节点的）
65 int length_LinkList2(LinkList L)
66 {
67 LNode *p = L; //p指向头节点
68 int i = 0; //i是计数器
69 while(P->next)
70 {
71 p = p->next; i++; //p所指的正是第i个节点
72 }
73 return i;
74 }
75
76 //查找操作（时间复杂度均为O(n)）
77 //按序号查找
78 LNode *Getc_LinkList(LinkList L, int i) //在单链表L中查找第i个节点，找到则返回其指针，否则返回空
79 {
80 LNode *p = L; //L为头节点
81 int j = 0;
82 while(p->next != NULL && j<i)
83 {
84 p = p->next; j++;
85 }
86 if(j == i) return p;
87 else return NULL;
88 }
89 //按值查找
90 LNode *Locate_LinkList(LinkList L,datatype e) //在单链表L中查找值为e的节点，找到后返回其指针，否则返回空
91 {
92 LNode *p = L->next; //L为头节点
93 while(p != NULL && p->data != e)
94 p = p->next;
95 return p;
96 }
97
98 //插入操作
99 //在某节点之后插入节点（将*s插入*p的后面，时间复杂度为O(1)）
100 s->next = p->next;
101 p->next = s; //这两条指令顺序不能改变，否则会使链表断开
102 //在某节点之前插入节点（将*s插入*p的前面，时间复杂度为O(n)）
103 q = L;
104 while(q->next != p)
105 q = q->next; //查找*p的直接前驱*q
106 s->next = q->next;
107 q->next = s;
108 //定位插入（把数据域值为e的节点插入链表中作为第i个节点，时间复杂度为O(n)）
109 int Insert_LinkList(LinkList L, int i, datatype e) //在链表的第i个位置上插入值为e的元素
110 {
111 LNode *p, *s;
112 p = Get_LinkList(L, i-1); //查找第(i-1)个节点
113 if(p == NULL)
114 {
115 printf("参数i错"); return 0; //第(i-1)个节点不存在，不能插入
116 }
117 else
118 {
119 s = malloc(sizeof(LNode)); //申请节点
120 s->data = e;
121 s->next = p->next; //新节点插入在第(i-1)个节点的后面
122 p->next = s;
123 return 1;
124 }
125 }
126
127 //删除操作
128 //删除指针指向单链表中的节点
129 //（1）删除*p（时间复杂度为O(n)）
130 q->next = p->next; //设查找到*p的直接前驱为*q
131 free(p);
132 //（2）删除*p的直接后继节点，假设其存在（时间复杂度为O(1)）
133 s = p->next; //设*p的直接后继节点为*s
134 p->next = s->next;
135 free(s);
136 //删除单链表L的第i个节点（时间复杂度为O(n)）
137 int Del_LinkList(LinkList L, int i) //删除单链表上L的第i个节点
138 {
139 LinkList p, s;
140 p = Get_LinkList(L, i-1); //查找第(i-1)个节点
141 if(p == NULL)
142 {
143 printf("第i个节点不存在"); return -1;
144 }
145 else
146 {
147 if(p->next == NULL)
148 {
149 printf("第i个节点不存在"); return 0;
150 }
151 else
152 {
153 s = p->next; //s指向第i个节点
154 p->next = s->next; //从链表中删除s
155 free(s); //释放s
156 return 1;
157 }
158 }
159 }
160 return 0;
161 }
说明：
1.顺序建立单链表
由于第一个节点加入时原链表为空，它作为链表的第一个节点是没有直接前驱节点的，所以它的地址就是整个链表的起始地址，该值需要放在链表的头指针变量中；而后面再插入的其他节点都有直接前驱节点，其地址只需放入直接前驱节点的指针域即可。
2.头节点
为了统一操作，在链表的头部加入一个特殊节点，即头节点；头节点的类型与数据节点的类型一致，标识链表的头指针变量L中存放的是头节点的地址，那么即使是空表，头指针L也不为空（其中存放着头节点的地址）；将头节点看作链表第一个节点的直接前驱，那么链表的第一个节点也有直接前驱，则无须再对第一个节点进行额外操作；
头节点的加入使得“空表”和“非空表”的处理成为一致，其数据域无定义，指针域存放的是第一个数据节点的地址。
算法思路：
1.求表长
设一个指针变量p和计数器i，初始化后，如果p所指节点后面还有节点，p向后移动，计数器i同时加1，直至p指向表尾。可以从单链表不带头节点和带头节点两个角度出发来设计算法（注意：计算线性表的长度时不包括头节点）。
2.查找操作
1）按序号查找：从链表的第一个节点起，判断当前节点是否是第i个节点，若是，则返回该节点的指针，否则，根据指针域寻找下一个节点，直到表结束为止。若没有找到第i个节点，则返回空。
2）按值查找：从链表的第一个节点起，判断当前节点数据域的值是否等于e，若等于，则返回该节点的指针，否则，根据指针域寻找下一个节点，直到表结束为止。若表中没有节点数据域的值等于e，则返回空。
3.插入操作（定位插入）
（1）寻找第i个节点的直接前驱第(i-1)个节点，若存在，则继续第（2）步，否则结束；
（2）申请新节点，并为其数据域赋值为e；
（3）将新节点作为第(i-1)个节点的直接后继插入单链表中，结束。
4.删除操作（删除单链表L的第i个节点）
（1）寻找第(i-1)个节点；若存在，则继续第（2）步，否则结束；
（2）若存在第i个节点，则继续第（3）步，否则结束；
（3）删除第i个节点，结束。