单链表操作大全（图解逆序）

 如果说你经常在linux中，或者在kernel下面做事的话，一定会碰到链表的操作。
如果你没有真正了解单链表，还是把基础打好吧。
如下程序综合了链表的常用方面，请你下自己写出每个函数，debug并运行，直到运行正确；然后对照参考程序，
比较程序的差异，有时候，可能你测试不全面，会有这样那样的错误，多思考，这样，你才记忆深刻。

#include <stdio.h>  #include <stdlib.h>    typedef struct node  {  int nDate;  struct node *pstnext;  }Node;  //链表输出  void output(Node *head)  {  Node *p = head->pstnext;  while(NULL != p)  {    printf("%d  ", p->nDate);     p = p->pstnext;  }  printf("\r\n");  }  //链表建立  Node* creat()  {  Node *head = NULL, *p = NULL, *s = NULL;  int Date = 0, cycle = 1;  head = (Node*)malloc(sizeof(Node));  if(NULL == head)  {    printf("分配内存失败\r\n");    return NULL;  }  head->pstnext = NULL;    p = head;  while(cycle)  {    printf("请输入数据且当输入数据为0时结束输入\r\n");    scanf("%d", &Date);    if(0 != Date)    {     s = (Node*)malloc(sizeof(Node));     if(NULL == s)     {      printf("分配内存失败\r\n");      return NULL;     }     s->nDate = Date;     p->pstnext = s;     p = s;    }    else    {     cycle = 0;    }  }  p->pstnext = NULL;  return(head);  }  //单链表测长  void length(Node *head)  {  Node *p = head->pstnext;  int j=0;  while(NULL != p)  {    p = p->pstnext;    j++;  }  printf("%d\r\n", j);  }  //链表按值查找  void research_Date(Node *head, int date)  {  Node *p;  int n=1;  p = head->pstnext;  while(NULL != p && date != p->nDate)  {    p = p->pstnext;    ++n;  }  if(NULL == p)  {    printf("链表中没有找到该值");  }else if(date == p->nDate)  {    printf("要查找的值%d在链表中第%d个位置\r\n", date, n);  }  return;  }  //按序号查找  void research_Number(Node *head, int Num)  {  Node *p=head;  int i = 0;  while(NULL != p && i < Num)  {    p = p->pstnext;    i++;  }  if(p == NULL)  {    printf("查找位置不合法\r\n");  }else if(i == 0)  {    printf("查找位置为头结点\r\n");  }else if(i == Num)  {    printf("第%d个位置数据为%d\r\n", i, p->nDate);  }  }  //在指定元素之前插入新结点  void insert_1(Node *head, int i, int Newdate)  {  Node *pre = head, *New = NULL;  int j = 0;  while(NULL != pre && j < i-1)  {     pre = pre->pstnext;    j++;  }  if(NULL == pre || j > i-1)  {    printf("插入位置不存在\r\n");  }else  {    New = (Node*)malloc(sizeof(Node));    if(NULL == New)    {     printf("分配内存失败\r\n");     return;    }    New->nDate = Newdate;    New->pstnext = pre->pstnext;    pre->pstnext = New;  }    }  //在指定元素之后插入新结点  void insert_2(Node *head, int i, int Newdate)  {  Node *pre = head, *New = NULL;  int j = 0;  while(NULL != pre->pstnext && j < i)  {    pre = pre->pstnext;    j++;  }  if( j == i)  {    New = (Node*)malloc(sizeof(Node));    if(NULL == New)    {    printf("分配内存失败\r\n");     return;    }    New->nDate = Newdate;    New->pstnext = pre->pstnext;    pre->pstnext = New;  }else  {    printf("插入位置不存在\r\n");  }  }  //删除指定结点  void Delete_1(Node *head, int i3)  {  Node *p = head, *pre = NULL;  int j = 0;  while(NULL != p && j < i3)  {    pre = p;    p = p->pstnext;    j++;  }  if(NULL == p)  {   printf("删除位置不存在\r\n");  }else  {    pre->pstnext = p->pstnext;    free(p);  }  }  //指定删除单链表中某个数据，并统计删除此数据的个数  int Delete_2(Node *head, int Delete_date)  {  int count = 0;  Node *p = head, *q;  while(NULL != p->pstnext)  {    q = p->pstnext;    if(q->nDate == Delete_date)    {     p->pstnext = q->pstnext;     free(q);     ++count;    }    else    {     p = q;    }  }  return count;  }  //链表逆置，一定要掌握好，详解见图 void Reverse_list(Node *head)  {  Node *q, *s;  if(NULL == head->pstnext || NULL == head->pstnext->pstnext)  //是否要判断head为空？{    return;  }  q = head->pstnext->pstnext;  head->pstnext->pstnext = NULL;  while(NULL != q)  {    s = q->pstnext;    q->pstnext = head->pstnext;    head->pstnext = q;    q = s;  }  }  //单链表的连接  void connect_list(Node *head, Node *head_New)  {  Node *p = head;  while(NULL != p->pstnext)  {    p = p->pstnext;  }  p->pstnext = head_New->pstnext;  }  //单链表销毁  void destroy_list(Node* head)  {  while (NULL != head)  {  Node* temp = head;    head = head->pstnext;    free(temp);  }  }  main()  {  int date, num;    //待查找数据  int i3;     //指定删除元素的位置  int i1, i2, Newdate_1, Newdate_2;    //待插入的新数据  int Delete_date, k;    //待删除的数据与其个数  Node *Head = NULL;   //定义头结点  Node *Head_New = NULL;    //链表建立  Head = creat();  printf("输出建立的单链表\r\n");  output(Head);    //单链表测长  printf("单链表长度为\r\n");  length(Head);    //链表按值查找  printf("请输入待查找的数据\r\n");  scanf("%d", &date);      research_Date(Head, date);    //链表按序号查找  printf("请输入待查找序号\r\n");  scanf("%d", &num);  research_Number(Head, num);    //在指定第i1个元素之前插入新元素Newdate  printf("在指定第i个元素之前插入新元素Newdate");  printf("请输入i与元素且以逗号间隔\r\n");  scanf("%d,%d", &i1, &Newdate_1);  insert_1(Head, i1, Newdate_1);  printf("插入后新链表\r\n");  output(Head);     //在指定第i2个元素之后插入新元素Newdate  printf("在指定第i个元素之后插入新元素Newdate");  printf("请输入i与元素且以逗号间隔\r\n");  scanf("%d,%d", &i2, &Newdate_2);  insert_2(Head, i2, Newdate_2);  printf("插入后新链表\r\n");  output(Head);     //指定删除i3元素  printf("删除元素的位置\r\n");  scanf("%d", &i3);  Delete_1(Head, i3);  printf("删除后新链表\r\n");  output(Head);    //指定删除单链表中某个数据，并统计删除此数据的个数  printf("请输入待删除的元素\r\n");  scanf("%d", &Delete_date);  k = Delete_2(Head, Delete_date);  printf("删除后新链表\r\n");  output(Head);  printf("删除指定元素在链表中的个数为：");  printf("%d\r\n", k);    //单链表逆置  Reverse_list(Head);  printf("逆置后输出\r\n");  output(Head);    //单链表的连接  printf("建立一个新链表\r\n");  Head_New = creat();  printf("输出新链表");  output(Head);  printf("将新链表连接到原来链表的尾部并输出\r\n");  connect_list(Head, Head_New);  output(Head);           destroy_list(Head);    } 

如果，你对前面几个操作比较熟悉的话，单链表逆序就能考验你的能力了，(其实也不难），关键是思路清晰。
首先，我们看下单链表逆序的原理，如果你理解错了，可能程序也写不出来。
原理如图所示：

 

这里我们分析一下程序中的逆序函数，特别提出的是，这里的单链表是含有header的单链表。
为画图方便，这里，我们暂时只假定链表中只有3项，1，2和3.更多的情况类同。
每条语句的含义都在图中详细解释了。

 

附1：无链表头的单链表逆序程序

typedef struct student{    int number;    char name[20];    int score;    struct student *next;}student;student *reverse2(student *stu){        student *p1,*p2,*p3;        if(stu == NULL ||stu->next == NULL)                return stu;        p1=stu;                                   //p1指向链表的第一个节点                                                            p2=p1->next;    p1->next = NULL;        while(p2)        {                p3=p2->next;                p2->next = p1;                p1=p2;                p2=p3;        }        printf("p1 = %d,next = %d\n ",p1->number,p1->next->number);        stu=p1;                                  //将链表第一个节点指向p1        return stu;}

 

附2：从无头单链表中删除节点
题目：

        假设有一个没有头指针的单链表。一个指针指向此单链表中间的一个节点（非第一个节点， 也非最后一个节点）。请将该节点从单链表中删除。

 

解答：

        典型的“狸猫换太子”， 若要删除该节点，正常情况下，应该要知道该节点的前面节点的指针，但是由于单链表中没有头结点，所以无法追溯到该节点前面的那个节点，因此，这里采用了“移花接木”的方法。设该节点为B，下一个节点为C。那么，首先将B节点的内容替换为C节点的内容，然后，将C节点删除，这样就达到了我们的目的。代码如下：

pcur->next = pnext->next;pcur->data = pnext->date;delete pnext;

代码

void DeleteListNode(node* pCurrent)  {       assert(pCurrent != NULL);       node* pNext = pCurrent -> next;      if (pNext == NULL)        pCurrent = NULL;     else   {       pCurrent -> next = pNext -> next;    pCurrent -> data = pNext -> data;     delete pNext;      }}

类似问题：

1、 从无头单链表中删除节点问题：假设有一个没有头指针的单链表，一个指针p指向单链表中的一个节点（不是第一个，也不是最后一个），请将该节点删除掉。

2、 向无头单链表中添加节点问题：假设有一个没有头指针的单链表，一个指针p指向单链表中的一个节点（不是第一个，也不是最后一个），请在该节点之前插入一个新的节点q。

 

        由于链表是无头单向链表，所以我们无法由当前节点获得p的前一节点，而无论是删除当前节点还是向前面节点插入新节点都需要获得p的前一节点。在这里我们不妨换一下思路，对当前节点的后继结点进行操作，然后将前后节点的数据进行适当交换也可以得到相应效果。

问题1解法：将p后继结点p->next的数据拷贝到p，然后删除p->next，这样就达到了相同的效果，代码如下：

      ListNode* p_next = p->next;                                p->value=p_next->value;                                p->next=p_next->next;                                delete   p_next;

问题2解法：在p节点后添加q，然后交换p和q的数据即可。

      q->next=p->next;                                p->next=q;                                swap(&p->value, &q->value);

 

扩展问题：

        将一个单链表，在只遍历一遍的情况下，将单链表中的元素顺序反转过来。

解答：

        我的想法是这样的，用三个指针进行遍历，在遍历的途中，进行逆置。