C语言 - 基础数据结构和算法 - 单向链表

听黑马程序员教程《基础数据结构和算法 (C版本)》，照着老师所讲抄的，

视频地址https://www.bilibili.com/video/BV1vE411f7Jh?p=1

喜欢的朋友可以去看看。

02 单向链表

#include<stdio.h >
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

// 用户自定义数据
typedef struct Student{
    int id;                // 学号
    char name[32];        // 姓名
    char classs[32];    // 班级
    int ch,ma,en;    // 语、数、外、总分
}st; 

// 链表结点
typedef struct LINKNODE{
    //int i_data;    // 这样写就写死了，只能放int数据了，
    void* data;    // void* 是无类型指针，可以指向任何类型的数据。
    struct LINKNODE* next;
}LinkNode;

// 链表结构体
typedef struct LINKLIST{
    LinkNode* head;        // 头结点
    int size;            // 链表节点数
    // 要像动态数组一样需要内存容量吗？不需要， 没有容量概念。
}LinkList; 

// 打印函数指针
typedef  void(*PRINTLINKNODE)(void*);

// -----------------------------------------------------------------------------
// 下面函数，就是针对上面链表结构体和结点的操作。
// -----------------------------------------------------------------------------

// 初始化链表 ，返回一个链表结构体
LinkList* Init_LinkList();

// 指定位置插入。参数：所插入的链表，位置，值
void Insert_LinkList(LinkList* list,int pos,void* data);

// 删除指定位置的值。 参数：链表，位置
void RemoveByPos_LinkLIst(LinkList* list,int pos); 

// 获得链表的长度（结点数量）
int Size_LinkList(LinkList* list);

// 根据值，查找位置
int Find_LinkList(LinkList* list,void* data);

// 返回第一个节点
void* Front_LinkList(LinkList* list); 

// 打印链表结点
void Print_LinkList(LinkList* list,PRINTLINKNODE print);

// 释放内存
void FreeSpace_LinkList(LinkList* list);

// -----------------------------------     main()  -------------------- 

// 打印函数
void MyPrint(void* data){
    st* p = (st*)data;
    printf("学号:%d\t姓名：%s\t班级：%s\t语文%d\t数学%d\t英语%d\t总分%d\n",
                p->id,p->name,p->classs,p->ch,p->ma,p->en,p->ch+p->ma+p->en);
}
int main(){
    printf("好好学习，天天向上~！(单向链表20220603)\n\n");

    // 创建链表
    LinkList* stList = Init_LinkList();

    // 创建数据
    st st1 = {2001,"宗宗","364班",100,100,100};
    st st2 = {2002,"艳艳","364班",99,88,59};
    st st3 = {2003,"发发","364班",88,77,66};
    st st4 = {2004,"小小","364班",58,57,55};
    st st5 = {2005,"小五","364班",58,57,55};

    // 插入数据
    Insert_LinkList(stList,0,&st1);
    Insert_LinkList(stList,0,&st2);
    Insert_LinkList(stList,0,&st3);
    Insert_LinkList(stList,0,&st4);
    Insert_LinkList(stList,0,&st5);

    // 打印
    Print_LinkList(stList,MyPrint); 

    printf("\n删除第3个节点\n");
    RemoveByPos_LinkLIst(stList,3);
    // 打印
    Print_LinkList(stList,MyPrint);

    printf("\n返回第一个节点\n");
    // 返回的是void* 类型，要转换成st*类型
    st* ret = (st*)Front_LinkList(stList);
    printf("学号:%d\t姓名：%s\t班级：%s\t语文%d\t数学%d\t英语%d\t总分%d\n",
                ret->id,ret->name,ret->classs,ret->ch,ret->ma,ret->en,ret->ch+ret->ma+ret->en);    

    // 销毁释放
    FreeSpace_LinkList(stList);
    return 0;
}

// -----------------------------------------------------------------------------
// 下面函数，就是针对上面链表结构体和结点的操作。
// -----------------------------------------------------------------------------

// 初始化链表 ，返回一个链表结构体
LinkList* Init_LinkList(){
    LinkList* list = (LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));
    list->size = 0;
    // 添加头节点，头节点不保存数据
    list->head = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));
    list->head->next = NULL;     // 头结点初始化一下 

    return list;
}

// 指定位置插入。参数：所插入的链表，位置，值（是数据指针）
void Insert_LinkList(LinkList* list,int pos,void* data){

    // 判断检查参数
    if(list==NULL){
        return;
    }
    if(data==NULL){
        return;
    }
    if(pos<0 || pos > list->size){    // 友好判断，如果位置pos越界，由插入到尾部
        pos = list->size;
    }

    // 创建新的节点
    LinkNode* newNode = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));
    newNode->data = data;    // 新节点赋值

    // 找结点
    LinkNode* pCurrent =  list->head;    // 辅助指针，用于找当前节点（插入位置的前一个节点）
    int i;
    for(i=0;i<pos;i++){        // 通过循环找到插入位置的前一个节点
        pCurrent = pCurrent->next;
    }
    // 插入
    newNode->next = pCurrent->next;
    pCurrent->next = newNode;

    list->size++;    // 更新节点数量的记录。 

}

// 删除指定位置的值。 参数：链表，位置
void RemoveByPos_LinkLIst(LinkList* list,int pos){
    // 判断检查参数
    if(list==NULL){
        return;
    }
    if(pos<0 || pos >= list->size){
        //pos = list->size;    // 这里就不能友好判断了，
        return;        // 指定位置不存在，直接返回。
    }

    // 删除
    // 找结点
    LinkNode* pCurrent =  list->head;    // 辅助指针，用于找当前节点（删除节点的前一个节点）
    int i;
    for(i=0;i<pos;i++){        // 通过循环找到要删除结点的前一个节点
        pCurrent = pCurrent->next;
    }
    // 删除（先缓存要删除的节点）
    //pCurrent->next = pCurrent->next->next;
    //free(pCurrent->next);
    LinkNode* pDel = pCurrent->next;
    pCurrent->next = pDel->next;
    free(pDel);
    list->size--;    // 更新链表节点数量 

}

// 获得链表的长度（结点数量）
int Size_LinkList(LinkList* list){

    return -1;
}

// 根据地址，查找位置，void* data 是地址（指针），不是值。
int Find_LinkList(LinkList* list,void* data){
    // 判断检查参数
    if(list==NULL){
        return -1;
    }
    if(data==NULL){
        return -1;
    }

    // 遍列查找节点，从头节点的下一个节点开始找
    LinkNode* pCurrent = list->head->next;
    int i = 0;
    while(pCurrent){
        if(pCurrent->data==data){
            break;
        }
        pCurrent = pCurrent->next;
        i++;
    }

    return i;
}

// 返回第一个节点
void* Front_LinkList(LinkList* list){
    return list->head->next->data;
}

// 打印链表结点
void Print_LinkList(LinkList* list,PRINTLINKNODE print){
    if(list==NULL){
        return;
    }
    // 辅助指针变量
    LinkNode* pCurrent = list->head->next;
    while(pCurrent){
        print(pCurrent->data);    // 调用用户函数，传入数据参数
        pCurrent = pCurrent->next;
    } 

}

// 释放内存
void FreeSpace_LinkList(LinkList* list){
    if(list==NULL){
        return;
    }
    // 辅助指针变量
    LinkNode* pCurrent = list->head;
    while(pCurrent){        // 循环释放节点内存。
        LinkNode* pNext = pCurrent->next;     // 用指针先记录下一个节点，如果不记录的话，释放内存后就没有了，
        free(pCurrent);
        pCurrent = pNext;
    }
    free(list);        // 节点内存释放完毕后，再释放链表内存
}