接上篇C++数据结构X篇_03_线性表的顺序存储和动态数组案例（基本概念；操作要点；顺序存储算法；动态数组案例实现），本篇将会开始介绍线性表的链式存储。
参考博文：最详细的C++单向链表实现，文中采用C++的class去实现单向链表，这与本文采用struct的形式是类似的，本文为了与学习视频一致，仍采用struct的形式介绍单向链表。

单向链表框架搭建、实现和测试

• 1 基本概念
• • 1.1 链式存储定义
  • 1.2 单向链表
  • • 1.2.1单向链表概念
    • 1.2.2 链表插入
    • 1.2.3 链表删除
• 2 代码实现
• • 2.1 单向链表框架搭建（.h文件）
  • 2.2 单向链表框架实现（.cpp文件）
  • 2.3 单向链表测试（客户测试）

1 基本概念

1.1 链式存储定义

为了表示每个数据元素与其直接后继元素之间的逻辑关系，每个元素除了存储本身的信息外，还需要存储指示其直接后继的信息。

1.2 单向链表

链表是数据结构中常见的一种数据存储形式，其在物理存储单元上是非连续的存储结构，即其数据存储的空间并非连续的内存空间。这种存储方式的优点是可以动态分配内存空间，不会造成内存的浪费和溢出，同时链表对于执行插入、删除等操作十分简便，不需要移动大量元素，但是其相对于连续空间存储的数据相比，遍历速度较慢。

1.2.1单向链表概念

链表由多个node(节点)组成，每个节点中由数据域与指针域组成，数据域data中存储需要存储的数据，指针域next为一个指针，其指向下一个node的地址。
当多个node前后链接在一起时就形成了lis(链表)：

list中每个node通过指针next前后相联系，但要注意list中最后一个node由于没有后续的node,因此其next指正是指向NULL的。

1.2.2 链表插入

对于一个链表list若想把Node n插入Node 0与Node 1之间，只需要将Node 0的next指针指向Node n的地址，再把Node n的next指针指向Node 1的地址即可。

1.2.3 链表删除

若想删除节点Node 2，只需要将其前一节点Node 1的next指针指向其后一节点Node 3的地址，再将Node 2的内存空间delete掉即可。

2 代码实现

以下是在VS IDE中已经有一个项目的情况下如何增加一个新的项目“ListTest2”

与上篇一致，此部分将会按照搭建，实现，测试进行介绍

2.1 单向链表框架搭建（.h文件）

#pragma once
#ifndef LINKLIST_H
#define LINKLIST_H//list是由节点组成，先定义一个链表节点
typedef struct LINKNODE
{void* data;  //无类型指针，指向任何类型数据struct LINKNODE* next;
}LinkNode;//链表结构体
typedef struct LINKLIST 
{LinkNode* head;//无需容量，链表是来一个节点就申请一个内存，据需申请内存int size;
}LinkList;//打印回调函数指针，返回是void
typedef void(*PRINTLINKNODE)(void*);//初始化链表
LinkList* Init_LinkList();
//指定位置插入
void Insert_LinkList(LinkList* list,int pos,void* data);
//删除指定位置的值
void RemoveByPos_LinkList(LinkList* list,int pos);
//获得链表的长度
int Size_LinkList(LinkList* list);
//查找
int Find_LinkList(LinkList* list,void* data);
//打印链表节点
//用户可能传入任何数据类型，但是传进后都会转成void*
//我们无法知道用户传入的是什么类型,不确定的时候让用户去做
//给函数，遍历的时候将void*数据类型传给函数，让用户打印
void Print_LinkList(LinkList* list, PRINTLINKNODE print);
//返回第一个节点
void* Front_LinkList(LinkList* list);
//释放链表内存
void FreeSpace_LinkList(LinkList* list);#endif

2.2 单向链表框架实现（.cpp文件）

#include "LinkList.h"
#include
#pragma once//初始化链表
LinkList * Init_LinkList()
{LinkList * list = (LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));list->size = 0;//头结点 不保存数据信息 为了实现链表下少考虑几种情况//比如在插入时少考虑是否插入头部list->head = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));list->head->data = NULL;list->head->next = NULL;return list;
}
//指定位置插入
void Insert_LinkList(LinkList * list, int pos, void * data)
{if (list==NULL){return;}if (data == NULL){return;}//友好的处理，pos越界，默认插入到尾部if (pos< 0 || pos>list->size){pos = list->size;}//创建新的节点LinkNode* newnode = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));newnode->data = data;newnode->next = NULL;//找节点//辅助指针变量LinkNode* pCurrent = list->head;for (int i=0;ipCurrent = pCurrent->next;}//新节点入链表newnode->next = pCurrent->next; //pCurrent->next表示pos-1位置的下一个地址，也就是pos位置地址pCurrent->next = newnode;list->size++;}
//删除指定位置的值
void RemoveByPos_LinkList(LinkList * list, int pos)
{if (list == NULL){return;}if (pos< 0 || pos>= list->size){return;}//查找删除节点的前一个节点LinkNode* pCurrent = list->head;for (int i = 0; i < pos; i++){pCurrent = pCurrent->next;}//缓存删除的节点LinkNode* pDel = pCurrent->next;pCurrent->next = pDel->next;//释放删除节点的内存free(pDel);list->size--;
}
//获得链表的长度
int Size_LinkList(LinkList * list)
{return list->size;
}
//查找
int Find_LinkList(LinkList * list, void * data)
{if (list == NULL){return 0;}if (data == NULL){return 0;}//遍历查找 head不保存有效数据 list->head->next指向第一个有效数据LinkNode* pCurrent = list->head->next;int i = 0;while (pCurrent!=NULL){if (pCurrent->data == data){break;}i++;pCurrent = pCurrent->next;}return i;
}
//打印链表节点
void Print_LinkList(LinkList * list, PRINTLINKNODE print)
{if (list == NULL){return;}//辅助指针变量LinkNode* pCurrent = list->head->next;while (pCurrent != NULL){print(pCurrent->data);pCurrent = pCurrent->next;}}
//返回第一个节点
void * Front_LinkList(LinkList * list)
{return list->head->next->data;
}
//释放链表内存
void FreeSpace_LinkList(LinkList * list)
{if (list == NULL){return;}//每一个节点都需要手动释放//辅助指针变量LinkNode* pCurrent = list->head;//不能找到一个节点就进行释放，需要先缓存下一个节点，然后删除当前节点while (pCurrent != NULL){//缓存下一个节点LinkNode* pNext = pCurrent->next;free(pCurrent);pCurrent = pNext;}//释放链表内存list->size = 0;free(list);
}

2.3 单向链表测试（客户测试）

#include 
#include "LinkList.h"//自定义数据类型
typedef struct PERSON {char name[64];int age;int score;
} Person;//打印函数
void MyPrint(void* data) {Person* p = (Person*)data;printf("Name:%s Age:%d Score:%d\n",p->name,p->age,p->score);
}int main()
{//创建链表LinkList* list = Init_LinkList();//创建数据Person p1 = {"aaa",18,100};Person p2 = { "bbb",19,99 };Person p3 = { "ccc",20,101 };Person p4 = { "ddd",17,97 };Person p5 = { "eee",16,59 };//数据插入链表Insert_LinkList(list,0,&p1);Insert_LinkList(list, 0, &p2);Insert_LinkList(list, 0, &p3);Insert_LinkList(list, 0, &p4);Insert_LinkList(list, 0, &p5);//打印 打印顺序为p5 p4 p3...Print_LinkList(list,MyPrint);//删除3 也就是从p5往前从0数到3，即为p2RemoveByPos_LinkList(list, 3);//增加分隔符之后进行打印printf("---------------------\n");Print_LinkList(list, MyPrint);//返回第一个节点printf("---------查找结果------------\n");Person* ret= (Person*)Front_LinkList(list);printf("Name:%s Age:%d Score:%d\n", ret->name, ret->age, ret->score);//销毁链表FreeSpace_LinkList(list);}

测试结果：

3. 参考视频地址：单向链表框架搭建单向链表框架实现，单向链表测试

4. 上述源代码见：博文C++数据结构X篇-04-单向链表框架搭建、实现和测试(链表的定义，常用操作的实现等)的配套资源

5. 最详细的C++单向链表实现的代码如下：

#include 
using namespace std;class node 
{
public:int data; //存储数据node* next; //指向下一个node的地址
};class list 
{
public:node* head; //指向链表首位nodeint size;   //链表中的node的个数
};//链表初始化
list* list_init()
{list* L = new list; //创建一个链表LL->size = 0; //初始node个数设置为0L->head = new node; //创建链表中的第一个nodeL->head->data = NULL; //将第一个node中存储的data设为空L->head->next = NULL; //将第一个node中存储的next指针设为空return L;
}//链表的数据插入
void list_insert(list* L,int pos,int data)
{//如果数据为空，则从头插入if (L == NULL){pos = 0;}//创建新节点并把数据放入node* new_node = new node;new_node->data = data;new_node->next = NULL;//寻找pos-1号的位置node* pos_node = L->head; //0号nodefor (int i = 0; i < pos; i++){//将下一个node的地址赋给pos_node地址，相当于地址在不断向后移动pos_node = pos_node->next; //获得pos-1号node(pos_node)}//新节点入链表new_node->next = pos_node->next; //将new_node的next指向第pos号的node地址pos_node->next = new_node; //pos-1的node指向new_nodeL->size++;}//链表的数据删除
void list_remove_pos(list* L,int pos)
{//判断链表是否为空if (L == NULL){return;}//找到需要删除的前一个节点node* pos_node = L->head;for (int i = 0; i < pos; i++){pos_node = pos_node->next;}//删除pos的节点pos_node->next = pos_node->next->next;L->size--;
}//打印链表
void list_print(list* L)
{if (L == NULL){cout << "链表中没有数据" << endl;}//遍历打印node* pcurrent = L->head->next;while(pcurrent !=NULL){cout << pcurrent->data << endl;pcurrent = pcurrent->next;}cout << endl;
}
int main()
{//创建链表list* L = list_init();//插入数据for (int i=0;i<10;i++){list_insert(L, i, i);}cout << "插入0-9的链表为：" << endl;list_print(L);//删除指定位置list_remove_pos(L, 5);cout << "删除第5号node后的地址为：" << endl;list_print(L);system("pause");return 0;
}