（C语言）链表的创建、遍历、插入和删除

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作者：翁松秀

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（C语言）链表的创建、遍历、插入和删除

链表结构定义

struct Node
{
    int value;
    struct Node* next;
};
typedef struct Node LinkList;

为了方便，把头结点“当成”第一个节点。

基本功能实现

1. 链表的创建
   参数说明：n为要创建节点的长度，并将链表的value赋值为1到n。

LinkList* createList(int n)
{
    int i;
    LinkList *head = NULL;
    LinkList *p = NULL;
    LinkList *pAhead = NULL;

    head = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
    head->next = NULL;
    pAhead = head;
    for(i=1;i<n;i++)
    {
        p = (LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));
        p->value = i;
        pAhead->next = p;
        pAhead = p;
    }
    p->next = NULL;
    return head;
}

• 链表的遍历
  参数说明：head为链表指针，即指针是指向链表头结点的指针。

void printLinkList(LinkList *head)
{
    LinkList *p = NULL;
    p = head->next;
    while(p)
    {
        printf("%d ",p->value);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
}

• 链表的插入

  参数说明：head为链表指针，Kth表示在第k个节点后面插入，value为要插入的节点的value值。

void insertNode(LinkList *head,int Kth,int value)
{
    LinkList *p = NULL;
    LinkList *temp = NULL;
    p = head;
    while(Kth>0)
    {
        p = p->next;
        Kth--;
    }
    temp = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
    temp->value = value;
    temp->next = p->next;
    p->next = temp;
}

• 链表的删除
  参数说明：head为链表指针，Kth为要删除的节点为第k个。

void deleteNode(LinkList *head,int Kth)
{
    LinkList *p = NULL;
    LinkList *temp = NULL;
    p = head;
    while(Kth > 1)
    {
        p = p->next;
        Kth--;
    }
    temp = p->next;
    p->next = p->next->next;
    free(temp);
}

边界条件判断和错误情况处理

上面小节实现了链表的创建、遍历、插入和删除基本功能，但是没有考虑到边界条件，比如说要创建的链表长度为0、链表为空、要插入节点的位置K大于链表的长度等等。虽实现了基本功能，但程序的完整性和鲁棒性差，这样的程序要是投入使用那简直是梦魇。所以下面加入考虑边界条件和错误处理情况：

- 边界条件：要创建的链表长度为0、要遍历的链表为空、在头节点后插入节点、在链表尾节点后插入节点、删除一个空链表。
- 错误处理：要插入或者删除的节点位置大于链表的长度。

最后代码以及测试用例：

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

//链表结构的定义
struct Node
{
    int value;
    struct Node* next;
};
typedef struct Node LinkList;

//链表的创建
LinkList* createList(int n)
{
    int i;
    LinkList *head=NULL;
    LinkList *p=NULL;
    LinkList *pAhead=NULL;

    head = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
    head->next = NULL;
    pAhead = head;
    for(i=1;i<n;i++)
    {
        p=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));
        p->value=i;
        pAhead->next = p;
        pAhead = p;
    }
    pAhead->next=NULL;
    return head;
}

//链表的遍历
void printLinkList(LinkList *head)
{
    if(head == NULL)
    {
        printf("Null LinkList!\n");
        return ;
    }
    LinkList *p;
    p = head->next;
    while(p)
    {
        printf("%d ",p->value);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
    return ;
}
//链表的插入
void insertNode(LinkList *head,int Kth,int value)
{
    LinkList *p = NULL;
    LinkList *temp = NULL;
    p = head;
    while(Kth>0)
    {
        if(p->next != NULL)
        {
            p = p->next;
            Kth--;
        }
        else
        {
            printf("k > the length of LinkList!\n");
            return ;
        }
    }
    temp = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
    temp->value = value;
    temp->next = p->next;
    p->next = temp;
    return ;
}
//链表的删除
void deleteNode(LinkList *head,int Kth)
{
    if(head == NULL)
    {
        printf("Null LinkList!");
        return ;
    }
    LinkList *p = NULL;
    LinkList *temp = NULL;
    p = head;
    while(Kth > 1)
    {
        if(p->next != NULL)
        {
            p = p->next;
            Kth--;
        }
        else
        {
            printf("k > the length of LinkList!\n");
            return ;
        }
    }
    temp = p->next;
    p->next = p->next->next;
    free(temp);
    return ;
}
int main()
{
    //基本功能测试
    LinkList *head = createList(10);
    printLinkList(head);
    insertNode(head,5,0);
    deleteNode(head,6);
    printLinkList(head);
    //边界条件测试
    LinkList *zHead = createList(0);
    printLinkList(zHead);
    printLinkList(NULL);
    LinkList *iHead = createList(5);
    insertNode(iHead,1,20);
    insertNode(iHead,5,21);
    printLinkList(head);
    //错误处理测试
    LinkList *eHead = createList(10);
    insertNode(eHead,11,1);
    deleteNode(eHead,12);
    return 0;
}

测试结果

1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 6 7 8 9

Null LinkList!
1 2 3 4 5 6 7 8 9
k > the length of LinkList!
k > the length of LinkList!

总结

写程序不但要实现基本功能，还要考虑程序的边界条件以及错误输入或者操作时应有的处理，增强程序的完整性和鲁棒性，不能输入一个空指针程序就crash。