單向鏈表（單鏈表）是鏈表的一種，其特點是鏈表的鏈接方向是單向的，對鏈表的訪問要通過順序讀取從頭部開始。
從概念上講，可以把鏈表想象成一系列連續的元素，然而，由於這些元素是動態分配的（C語言中使用malloc），切記這些元素通常實際上都是分散在內存空間的
本文地址：http://www.cnblogs.com/archimedes/p/c-datastruct-linklist.html，轉載請注明源地址。
1、list_init
void list_init(List *list, void (*destroy)(void *data));
返回值 void
描述 初始化由參數list指定的鏈表，該函數必須在鏈表做其他操作之前調用，當調用list_destroy時，destroy參數提供了一種釋放動態分配數據的方法。如果鏈表采用malloc動態分配的數據，destroy應該設置為free來釋放這些數據
復雜度 O(1)
2、list_destroy
void list_destroy(List *list);
返回值 void
描述 銷毀由參數list指定的鏈表，調用該函數以後任何函數都不能再執行，除非重新執行list_init函數。list_destroy將list中的所有元素都移除，每移除一個元素都會調用此函數
復雜度 O(n) n為鏈表元素的個數
3、list_ins_next
int list_ins_next(List *list, ListElmt *element, const void *data);
返回值 如果插入元素成功返回0，否則返回-1
描述 在指定的list的element元素後面插入一個元素，如果element為NULL，則在鏈表的頭部插入新的元素，該元素包含一個指向data的指針
復雜度 O(1)
4、list_rem_next
int list_rem_next(List *list, ListElmt *element, void **data);
返回值 如果移除元素成功返回0，否則返回-1
描述 移除在指定的list的element後面的那個元素，如果element為NULL，則移除鏈表的頭元素，調用返回後，data指向已經移除元素的數據
復雜度 O(1)
5、list_size
int list_size(const List *list);
返回值 如果list中元素的個數
描述 這是一個宏，用來計算指定list中元素的個數
復雜度 O(1)
6、list_head
ListElmt *list_head(const List *list);
返回值 指向鏈表頭元素的指針
描述 這是一個宏，返回由參數list指定的鏈表頭元素的指針
復雜度 O(1)
7、list_tail
ListElmt *list_tail(const List *list) ((list)->tail);
返回值 指向鏈表尾元素的指針
描述 這是一個宏，返回由參數list指定的鏈表尾元素的指針
復雜度 O(1)
8、list_is_head
int list_is_head(const ListElmt *element);
返回值 如果element元素是鏈表頭元素返回1，否則返回-1
描述 這是一個宏，用來判斷element元素是否是list的頭元素
復雜度 O(1)
9、list_is_tail
int list_is_tail(const ListElmt *element);
返回值 如果element元素是鏈表尾元素返回1，否則返回-1
描述 這是一個宏，用來判斷element元素是否是list的尾元素
復雜度 O(1)
10、list_data
void *list_data(const ListElmt *element);
返回值 結點中保存的數據
描述 這是一個宏，返回由element元素中保存的數據
復雜度 O(1)
11、list_next
ListElmt *list_next(const ListElmt *element) ;
返回值 返回element所指定結點的下一個結點
描述 這是一個宏，返回鏈表中element所指定結點的下一個結點
復雜度 O(1)
抽象數據類型的頭文件（list.h）：
#ifndef LIST_H
#define LIST_H
#include <stdlib.h>
//為單鏈表的結點定義一個結構體.
typedef struct ListElmt_ {
void *data; //數據域
struct ListElmt_ *next; //指針域
} ListElmt;
//為單鏈表定義一個結構體.
typedef struct List_ {
int size; //容量
int (*match)(const void *key1, const void *key2); //匹配函數
void (*destroy)(void *data); //撤銷操作
ListElmt *head; //頭指針
ListElmt *tail; //尾指針
} List;
//公共接口
void list_init(List *list, void (*destroy)(void *data));
void list_destroy(List *list);
int list_ins_next(List *list, ListElmt *element, const void *data);
int list_rem_next(List *list, ListElmt *element, void **data);
#define list_size(list) ((list)->size)
#define list_head(list) ((list)->head)
#define list_tail(list) ((list)->tail)
#define list_is_head(list, element) ((element) == (list)->head ? 1 : 0)
#define list_is_tail(element) ((element)->next == NULL ? 1 : 0)
#define list_data(element) ((element)->data)
#define list_next(element) ((element)->next)
#endif
初始化單鏈表：
void list_init(List *list, void (*destroy)(void *data)) { //初始化list
list->size = 0;
list->destroy = destroy; //設置為定義的析構函數
list->head = NULL;
list->tail = NULL;
return;
}
回收單鏈表：
void list_destroy(List *list) {
//移除每一個元素
while (list_size(list) > 0) {
if (list_rem_next(list, NULL, (void **)&data) == 0 && list->destroy != NULL) { //不斷地移除鏈表的頭結點
list->destroy(data); //調用一個用戶定義的函數來釋放動態分配的數據.
}
}
//現在沒有操作了,釋放結構體作為預防措施
memset(list, 0, sizeof(List));
return;
}
插入新節點作為指定結點的直接後繼結點:
int list_ins_next(List *list, ListElmt *element, const void *data) {
ListElmt *new_element; //為結點動態分配存儲空間
if ((new_element = (ListElmt *)malloc(sizeof(ListElmt))) == NULL) //假如分配失敗
return -1;
// 將元素插入鏈表
new_element->data = (void *)data;
if (element == NULL) {
//插入到鏈表的頭部
if (list_size(list) == 0)
list->tail = new_element;
new_element->next = list->head;
list->head = new_element;
} else {
//插入到除了鏈表頭部以外指定的其他地方
if (element->next == NULL)
list->tail = new_element;
new_element->next = element->next;
element->next = new_element;
}
list->size++; //表長增加
return 0;
}
刪除指定結點的直接後繼結點:
int list_rem_next(List *list, ListElmt *element, void **data) {
ListElmt *old_element;
//不允許從一個空的list中移除元素.
if (list_size(list) == 0)
return -1;
// 從list中移除元素.
if (element == NULL) {
// 移除表頭的結點.
*data = list->head->data;
old_element = list->head;
list->head = list->head->next;
if (list_size(list) == 1) //如果list只有一個元素，則直接刪除尾結點
list->tail = NULL;
} else {
// 移除非頭結點.
if (element->next == NULL)
return -1;
*data = element->next->data;
old_element = element->next;
element->next = element->next->next;
if (element->next == NULL) //移除指定結點後，後繼為NULL，則用尾結點指向
list->tail = element;
}
//釋放分配的抽象數據類型.
free(old_element);
//調整list的長度. *
list->size--;
return 0;
}
注意：list_size、list_head、list_tail、list_is_head、list_is_tail、list_data、list_next 這些宏實現了鏈表中的一些簡單操作，它們提供了快速訪問和檢測結構體成員的能力。這些操作的時間復雜度都是O(1)
完整的測試代碼如下：
// Completed on 2014.10.22 21:00 // Language: C99 // // 版權所有（C）codingwu (mail: [email protected]) // 博客地址：http://www.cnblogs.com/archimedes/ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include "list.h" static void print_list(const List *list) { ListElmt *element; int *data, i; fprintf(stdout, "List size is %d\n", list_size(list)); i = 0; element = list_head(list); while (1) { data = list_data(element); fprintf(stdout, "list[%03d]=%03d\n", i, *data); i++; if (list_is_tail(element)) break; else element = list_next(element); } return; } int main(int argc, char **argv) { List list; ListElmt *element; int *data, i; //初始化list list_init(&list, free); element = list_head(&list); for (i = 10; i > 0; i--) { if ((data = (int *)malloc(sizeof(int))) == NULL) return 1; *data = i; if (list_ins_next(&list, NULL, data) != 0) //逐個插入元素 return 1; } print_list(&list); //打印初始list element = list_head(&list); //指向頭結點 for (i = 0; i < 7; i++) element = list_next(element); data = list_data(element); fprintf(stdout, "Removing an element after the one containing %03d\n", *data); if (list_rem_next(&list, element, (void **)&data) != 0) //刪除指定結點 return 1; print_list(&list); fprintf(stdout, "Inserting 011 at the tail of the list\n"); *data = 11; if (list_ins_next(&list, list_tail(&list), data) != 0) //插入指定結點 return 1; print_list(&list); fprintf(stdout, "Removing an element after the first element\n"); element = list_head(&list); if (list_rem_next(&list, element, (void **)&data) != 0) return 1; print_list(&list); fprintf(stdout, "Inserting 012 at the head of the list\n"); *data = 12; if (list_ins_next(&list, NULL, data) != 0) return 1; print_list(&list); fprintf(stdout, "Iterating and removing the fourth element\n"); element = list_head(&list); element = list_next(element); element = list_next(element); if (list_rem_next(&list, element, (void **)&data) != 0) return 1; print_list(&list); fprintf(stdout, "Inserting 013 after the first element\n"); *data = 13; if (list_ins_next(&list, list_head(&list), data) != 0) return 1; print_list(&list); i = list_is_head(&list, list_head(&list)); fprintf(stdout, "Testing list_is_head...Value=%d (1=OK)\n", i); i = list_is_head(&list, list_tail(&list)); fprintf(stdout, "Testing list_is_head...Value=%d (0=OK)\n", i); i = list_is_tail(list_tail(&list)); fprintf(stdout, "Testing list_is_tail...Value=%d (1=OK)\n", i); i = list_is_tail(list_head(&list)); fprintf(stdout, "Testing list_is_tail...Value=%d (0=OK)\n", i); fprintf(stdout, "Destroying the list\n"); list_destroy(&list); return 0; }
# include<stdio.h>
# include<stdlib.h>
typedef int datatype;
typedef struct node{
datatype data;
struct node *next;
}LinkList;
LinkList *head,*p,*s;
int i,j,x,count,length,choices;
LinkList (*CreatList)()//創建單鏈表
{
int t;
LinkList *r;
head=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));
r=head;
scanf("%d",&t);
while(t!=-1){
s=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));
s->data=t;
r->next=s;
r=s;
scanf("%d",&t);
}
r->next=NULL;
return head;
}
LinkList DispList(LinkList *head)//輸出單鏈表
{
for(p=head->next;p;p=p->next)
printf("%5d",p->data);
printf("\n");
}
int ListLength(LinkList *head)//計算單鏈表長度並輸出
{
length=0;
p=head->next;
while(p!=NULL){
p=p->next;
length++;
}
printf("%5d\n",length);
}
LinkList GetElem(LinkList *head,int i)//查找某一元素並輸出
{
j=0;
LinkList *p;
p=head;
scanf("%d",&i);
while((p->next!=NULL)&&(j<i)){
p=p->next;
j++;
}
if(i==j) printf("%5d\n",p->data);
else printf("NULL\n");
}
LinkList LocateElem(LinkList *head,int x)//查找某一元素的位置並輸出
{
p=head->next;
count=1;
scanf("%d",&x);
while(p!=NULL){
if(p->data!=x){p=p->next; count++;}
else break;
}
if(count<=length) printf("%5d\n",count);
else printf("error\n");
}
LinkList ListInsert(LinkList *head,int i,datatype x)//在某一位置插入某一元素
{
j=1;
p=head->......余下全文>>
#include <iostream>
using namespace std;
typedef struct node
{
char data;
struct node *next;
}link;
link * get(link *l, int i)
{
link *p;int j=0;
p=l;
while((j<i) && (p->next!=NULL))
{p=p->next;j++;}
if(j==i)
return p;
else
return NULL;
}
link * ins (link *l, char ch,int i)
{ link *p,*s;
p=get(l,i-1);
if(p==NULL)
cout<<"輸入有誤"<<endl;
else
{
s=(link *)malloc(sizeof(link));
s->data=ch;
s->next=p->next;
p->next=s;
}
return l;
}
link * find(link *l, char ch)
{
link *p; int i=0; int j=0;
p=l;
while(p!=NULL)
{ i++;
if(p->data!=ch)
p=p->next;
else {cout<<"您查找的數據在第"<<i-1<<"個位置."<<endl;
j=1;p=p->next;
}
}
if(j!=1)
cout<<"您查找的數據不在線性表中."<<endl;
return l;
}
link * del(link *l, int i)
{
link *p,*s;
p=get(l,i-1);
if(p==NULL)
cout<<"輸入有誤"<<endl;
else
{
s=p->next;
p->next=s->next;
free(s);
}
return l;
}
link * add(link *l )
{
link *p,*s;
cout<<"請輸入一串單字符數據，以*結束！"<<endl;
char ch;
link *HEAD;
link *R,*P,*L;
HEAD=(link *)malloc(sizeof(link));
HEAD->next=NULL;
R=HEAD;
getchar();
ch=getchar();
while(ch!='*')
{
P=(link *)malloc(sizeof(link));
P->data=ch;P->next=NULL;
R->next=P;R=R->next;
getchar();
ch=getchar();
}
L=HEAD;
cout<<"當前輸入的線性表為："<<endl;
P=L;P=P->next;
if(L!=NULL)......余下全文>>
