一、介绍

链表是一种常见的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含了数据和指向下一个节点的指针。相对于数组和顺序表等线性结构，链表可以更灵活地进行插入和删除操作，因为不需要移动大量的元素，只需要修改节点间的指针即可。链表主要用来存储动态大小的数据或者需要频繁插入和删除的数据。

链表在计算机科学中有广泛的应用，比如：

⭐实现栈和队列等数据结构
实现哈希表等高级数据结构
实现链式前向星等图论算法中的数据结构
实现文件系统中的文件索引
⭐实现操作系统中的内存管理

总之，链表是一种非常重要的数据结构，在很多领域都有广泛的应用。

⭐嵌入式软件中广泛的使用链式存存储结构

typedef struct Link{
    
    
    char elem; //代表数据域
    struct Link * next; //代表指针域，指向直接后继元素
}link; //link为节点名，每个节点都是一个 link 结构体

将新结点的 next 指针指向插入位置后的结点；
将插入位置前结点的 next 指针指向插入结点；

//p为原链表，elem表示新数据元素，add表示新元素要插入的位置
link * insertElem(link * p, int elem, int add) {
    
    
    link * temp = p;//创建临时结点temp
    //首先找到要插入位置的上一个结点
    for (int i = 1; i < add; i++) {
    
    
        temp = temp->next;
        if (temp == NULL) {
    
    
            printf("插入位置无效\n");
            return p;
        }
    }
    //创建插入结点c
    link * c = (link*)malloc(sizeof(link));
    c->elem = elem;
    //向链表中插入结点
    c->next = temp->next;
    temp->next = c;
    return p;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//链表中节点的结构
typedef struct Link {
    
    
    int  elem;//数据
    struct Link* next;//指向自身类型的指针
}link;

link* initLink() {
    
    
    link* p = NULL;//创建头指针
    link* temp = (link*)malloc(sizeof(link));//创建首元节点
    //首元节点先初始化
    temp->elem = 1;// temp->elem获取结构体成员//指针temp指向了结构体成员elem
    temp->next = NULL;
    p = temp;//头指针指向首元节点
    for (int i = 2; i < 5; i++) {
    
    
        link* a = (link*)malloc(sizeof(link));
        a->elem = i;
        a->next = NULL;
        temp->next = a;
        temp = temp->next;
    }
    return p;
}
//p为原链表，elem表示新数据元素，add表示新元素要插入的位置
link* insertElem(link* p, int elem, int add) {
    
    
    link* temp = p;//创建临时结点temp
    //首先找到要插入位置的上一个结点
    for (int i = 1; i < add; i++) {
    
    
        temp = temp->next;
        if (temp == NULL) {
    
    
            printf("插入位置无效\n");
            return p;
        }
    }
    //创建插入结点c
    link* c = (link*)malloc(sizeof(link));
    c->elem = elem;
    //向链表中插入结点
    c->next = temp->next;
    temp->next = c;
    return p;
}

//p为原链表，add为要删除元素的值
link* delElem(link* p, int add) {
    
    
    link* temp = p;
    //遍历到被删除结点的上一个结点
    if (add == 0) {
    
    //当 add 的值为0时，先处理掉头指针的情况
        p = p->next;
        free(temp);
        return p;
    }
    for (int i = 1; i < add; i++) {
    
    
        temp = temp->next;
        if (temp->next == NULL) {
    
    
            printf("没有该结点\n");
            return p;
        }

    }
    link* del = temp->next;//单独设置一个指针指向被删除结点，以防丢失
    temp->next = temp->next->next;//删除某个结点的方法就是更改前一个结点的指针域
    free(del);//手动释放该结点，防止内存泄漏
    return p;

}
//p为原链表，elem表示被查找元素、
int selectElem(link* p, int elem) {
    
    
    //新建一个指针t，初始化为头指针 p
    link* t = p;
    int i = 1;
    //由于头节点的存在，因此while中的判断为t->next
    while (t->next) {
    
    
        t = t->next;
        if (t->elem == elem) {
    
    
            return i;
        }
        i++;
    }
    //程序执行至此处，表示查找失败
    return -1;
}

//更新函数，其中，add 表示更改结点在链表中的位置，newElem 为新的数据域的值
link* amendElem(link* p, int add, int newElem) {
    
    
    link* temp = p;
    temp = temp->next;//在遍历之前，temp指向首元结点
    //遍历到待更新结点
    for (int i = 1; i < add; i++) {
    
    
        temp = temp->next;
    }
    temp->elem = newElem;
    return p;
}
void display(link* p) {
    
    
    link* temp = p;//将temp指针重新指向头结点
    //只要temp指针指向的结点的next不是Null，就执行输出语句。
    while (temp) {
    
    
        printf("%d ", temp->elem);
        temp = temp->next;
    }
    printf("\n");
}
int main() {
    
    
    //初始化链表（1，2，3，4）
    printf("初始化链表为：\n");
    link* p = initLink();
    display(p);

    printf("插入后链表为：\n");
    p = insertElem(p,88,3);
    display(p);
    
    printf("删除后链表为：\n");
    p = delElem(p, 0);
    display(p);
    
    printf("查找到的链表元素在：%d\n",selectElem(p,88));
    
    printf("更改后链表为：\n");
    p = amendElem(p, 1, 233);
    display(p);
    
    return 0;

}

初始化链表为：
1 2 3 4
插入后链表为：
1 2 3 88 4
删除后链表为：
2 3 88 4
查找到的链表元素在：2
更改后链表为：
2 233 88 4

线性表之单链表_增删查改

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