实现单链表各种基本运算的方法

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <stdbool.h>

typedef char ElemType;
typedef struct LNode {
    ElemType data; //数据域
    struct LNode *next; //指向后继结点
}LinkNode; // 声明单链表结点类型

/*------------------------头插法建立单链表---------------------------*/
static void create_list_front(LinkNode *&L, ElemType a[], int n)// 指针的引用
{
    LinkNode *s;

    L = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode)); // 创建头结点
    L->next = NULL;

    for(int i = 0; i < n; i++)
    {
        s = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode)); // 创建新结点s
        s->data = a[i];
        s->next = L->next; // 将结点s插在原开始结点之前，头结点之后
        L->next = s;
    }
}

/*------------------------尾插法建立单链表---------------------------*/
static void create_list_rear(LinkNode *&L, ElemType a[], int n)// 指针的引用
{
    LinkNode *s, *r;

    L = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode)); // 创建头结点
    L->next = NULL;
    r = L; // r始终指向尾结点，开始时指向头结点
    for(int i = 0; i < n; i++)
    {
        s = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode)); // 创建新结点s
        s->data = a[i];
        r->next = s; // 将结点s插入r结点之后
        r = s;
    }
    r->next = NULL; // 尾结点next域置为NULL
}

/*------------------------初始化线性表---------------------------*/
static void init_list(LinkNode *&L)// 指针的引用
{
    L = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode)); // 创建头结点
    L->next = NULL; // 将单链表置为空表
}

/*------------------------销毁线性表---------------------------*/
static void destroy_list(LinkNode *&L)
{
    LinkNode *pre = L, *p = pre->next;

    while(p != NULL)
    {
        free(pre);
        pre = p;
        p = pre->next; // pre、p 同步后移一个结点
    }
    free(pre); // 此时p为NULL,pre指向尾结点,释放它
}

/*------------------------判断线性表是否为空表---------------------------*/
static bool list_empty(LinkNode *L)
{
    return (L->next == NULL);
}

/*------------------------求线性表的长度---------------------------*/
static int list_length(LinkNode *L)
{
    int i = 0;
    LinkNode *p = L; // p指向头结点, i置为0(即头结点的序号为0)

    while(p->next != NULL)
    {
        i++;
        p = p->next;
    }

    return i; // 循环结束,p指向尾结点,其序号i为结点个数
}

/*------------------------输出线性表---------------------------*/
static void display_list(LinkNode *L)
{
    LinkNode *p = L->next; // p指向首结点

    while(p != NULL)
    {
        printf("%c ", p->data); // p不为NULL,输出p结点的数据域
        p = p->next;// p移向下一个结点
    }
    printf("\n");
}

/*------------------------插入第i个元素---------------------------*/
static bool list_insert(LinkNode *&L, int i, ElemType e)
{
    int j = 0;
    LinkNode *p = L, *s; //p指向头结点,j置为0(头结点的序号为0)

    if(i <= 0)
        return false;

    while(j < i - 1 && p != NULL)//查找第i-1个结点p
    {
        j++;
        p = p->next;
    }
    if(p == NULL) //未找到第i-1个结点,返回false
        return false;
    else // 找到第i-1个结点p,插入新结点并返回true
    {
        s = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));//创建新结点s,其data域为e
        s->data = e;
        //将结点s插入到结点p之后
        s->next = p->next;
        p->next = s;
        return true;
    }
}

/*------------------------求线性表中第i个元素值---------------------------*/
static bool get_elem(LinkNode *L, int i, ElemType &e)//引用类型
{
    int j = 0;
    LinkNode *p = L; //p指向头结点,j置为0(即头结点的序号为0)

    if(i <= 0)
        return false;

    while(j < i && p != NULL)//找到第i个结点p
    {
        j++;
        p = p->next;//p指向下一个结点
    }

    if(p == NULL)//不存在第i个数据结点,返回false
        return false;
    else //存在第i个数据结点,返回true
    {
        e = p->data;
        return true;
    }
}

/*------------------------查找第一个值域为e的元素序号---------------------------*/
static int locate_elem(LinkNode *L, ElemType e)
{
    int i = 1;
    LinkNode *p = L->next; //p指向首结点, i置为1(即首结点的序号为1)

    while(p != NULL && p->data != e)
    {
        p = p->next;
        i++;
    }

    if(p == NULL)// 不存在值为e的结点,返回0
        return 0;
    else //存在值为e的结点,返回其逻辑序号i
        return i;
}

/*------------------------删除第i个元素---------------------------*/
static bool list_delete(LinkNode *&L, int i, ElemType &e)
{
    int j = 0;
    LinkNode *p = L, *q; //p指向头结点,j置为0(即头结点的序号为0)

    if(i <= 0)
        return false;
    while(j < i - 1 && p != NULL)//查找第i-1个结点
    {
        j++;
        p = p->next;
    }
    if(p == NULL)//未找到第i-1个结点,返回false
        return false;
    else//找到第i-1个结点p
    {
        q = p->next;//q指向第i个结点
        if(q == NULL)//若不存在第i个结点,返回false
            return false;
        e = q->data;
        //从单链表中删除q结点
        p->next = q->next;
        free(q);//释放q结点
        return true;//返回true表示成功删除第i个结点
    }

}

int main(void)
{
    LinkNode *h;
    ElemType e;

    printf("单链表的基本运算如下:\n");
    printf("(1)初始化单链表h\n");

    init_list(h);
    printf("(2)依次采用尾插法插入a,b,c,d,e元素\n");
    list_insert(h, 1, 'a');
    list_insert(h, 2, 'b');
    list_insert(h, 3, 'c');
    list_insert(h, 4, 'd');
    list_insert(h, 5, 'e');
    printf("(3)输出单链表h:");
    display_list(h);
    printf("(4)单链表h长度:%d\n", list_length(h));
    printf("(5)单链表h为%s\n", list_empty(h) ? "空" : "非空");

    get_elem(h, 3, e);
    printf("(6)单链表h的第3个元素:%c\n", e);
    printf("(7)元素a的位置:%d\n", locate_elem(h, 'a'));
    printf("(8)在第4个元素位置上插入f元素\n");
    list_insert(h, 4, 'f');
    printf("(9)输出单链表h:");
    display_list(h);
    printf("(10)删除h的第3个元素\n");
    list_delete(h, 3, e);
    printf("(11)输出单链表h:");
    display_list(h);
    printf("(12)释放单链表h\n");
    destroy_list(h);

    return 0;
}
测试结果：

单链表的基本运算如下:
(1)初始化单链表h
(2)依次采用尾插法插入a,b,c,d,e元素
(3)输出单链表h:a b c d e
(4)单链表h长度:5
(5)单链表h为非空
(6)单链表h的第3个元素:c
(7)元素a的位置:1
(8)在第4个元素位置上插入f元素
(9)输出单链表h:a b c f d e
(10)删除h的第3个元素
(11)输出单链表h:a b f d e
(12)释放单链表h