《
链表及创建》一节我们学习了如何使用
链表存储数据元素，以及如何使用 C 语言创建链表。本节将详细介绍对链表的一些基本操作，包括对链表中数据的添加、删除、查找（遍历）和更改。
注意，以下对链表的操作实现均建立在已创建好链表的基础上，创建链表的代码如下所示：
- typedef struct Link{
- int elem;
- struct Link *next;
- }link;
- link * initLink(){
- link * p=(link*)malloc(sizeof(link));
- link * temp=p;
-
- for (int i=1; i<5; i++) {
-
- link *a=(link*)malloc(sizeof(link));
- a->elem=i;
- a->next=NULL;
-
- temp->next=a;
- temp=temp->next;
- }
- return p;
- }
从实现代码中可以看到，该链表是一个具有头节点的链表。由于头节点本身不用于存储数据，因此在实现对链表中数据的"增删查改"时要引起注意。
链表插入元素
同
顺序表一样，向链表中增添元素，根据添加位置不同，可分为以下 3 种情况：
- 插入到链表的头部（头节点之后），作为首元节点；
- 插入到链表中间的某个位置；
- 插入到链表的最末端，作为链表中最后一个数据元素；
虽然新元素的插入位置不固定，但是链表插入元素的思想是固定的，只需做以下两步操作，即可将新元素插入到指定的位置：
- 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；
例如，我们在链表
{1,2,3,4} 的基础上分别实现在头部、中间部位、尾部插入新元素 5，其实现过程如
图 1 所示：
图 1 链表中插入元素的 3 种情况示意图
从图中可以看出，虽然新元素的插入位置不同，但实现插入操作的方法是一致的，都是先执行步骤 1 ，再执行步骤 2。
注意：链表插入元素的操作必须是先步骤 1，再步骤 2；反之，若先执行步骤 2，会导致插入位置后续的部分链表丢失，无法再实现步骤 1。
通过以上的讲解，我们可以尝试编写 C 语言代码来实现链表插入元素的操作：
- link * insertElem(link * p,int elem,int add){
- link * temp=p;
-
- for (int i=1; i<add; i++) {
- if (temp==NULL) {
- printf("插入位置无效\n");
- return p;
- }
- temp=temp->next;
- }
-
- link * c=(link*)malloc(sizeof(link));
- c->elem=elem;
-
- c->next=temp->next;
- temp->next=c;
- return p;
- }
提示，insertElem 函数中加入一个 if 语句，用于判断用户输入的插入位置是否有效。例如，在已存储
{1,2,3} 的链表中，用户要求在链表中第 100 个数据元素所在的位置插入新元素，显然用户操作无效，此时就会触发 if 语句。
链表删除元素
从链表中删除指定数据元素时，实则就是将存有该数据元素的节点从链表中摘除，但作为一名合格的程序员，要对存储空间负责，对不再利用的存储空间要及时释放。因此，从链表中删除数据元素需要进行以下 2 步操作：
- 将结点从链表中摘下来;
- 手动释放掉结点，回收被结点占用的存储空间;
其中，从链表上摘除某节点的实现非常简单，只需找到该节点的直接前驱节点 temp，执行一行程序：
temp->next=temp->next->next;
例如，从存有
{1,2,3,4} 的链表中删除元素 3，则此代码的执行效果如图 2 所示：
图 2 链表删除元素示意图
因此，链表删除元素的 C 语言实现如下所示：
- link * delElem(link * p,int add){
- link * temp=p;
-
- for (int i=1; i<add; i++) {
- temp=temp->next;
- }
- link * del=temp->next;
- temp->next=temp->next->next;
- free(del);
- return p;
- }
我们可以看到，从链表上摘下的节点 del 最终通过 free 函数进行了手动释放。
链表查找元素
在链表中查找指定数据元素，最常用的方法是：从表头依次遍历表中节点，用被查找元素与各节点数据域中存储的数据元素进行比对，直至比对成功或遍历至链表最末端的
NULL（比对失败的标志）。
因此，链表中查找特定数据元素的 C 语言实现代码为：
- int selectElem(link * p,int elem){
- link * t=p;
- int i=1;
-
- while (t->next) {
- t=t->next;
- if (t->elem==elem) {
- return i;
- }
- i++;
- }
-
- return -1;
- }
注意，遍历有头节点的链表时，需避免头节点对测试数据的影响，因此在遍历链表时，建立使用上面代码中的遍历方法，直接越过头节点对链表进行有效遍历。
链表更新元素
更新链表中的元素，只需通过遍历找到存储此元素的节点，对节点中的数据域做更改操作即可。
直接给出链表中更新数据元素的 C 语言实现代码：
- link *amendElem(link * p,int add,int newElem){
- link * temp=p;
- temp=temp->next;
-
- for (int i=1; i<add; i++) {
- temp=temp->next;
- }
- temp->elem=newElem;
- return p;
- }
总结
以上内容详细介绍了对链表中数据元素做"增删查改"的实现过程及 C 语言代码，在此给出本节的完整可运行代码：
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- typedef struct Link{
- int elem;
- struct Link *next;
- }link;
- link * initLink();
- link * insertElem(link * p,int elem,int add);
- link * delElem(link * p,int add);
- int selectElem(link * p,int elem);
- link *amendElem(link * p,int add,int newElem);
- void display(link *p);
- int main() {
-
- printf("初始化链表为：\n");
- link *p=initLink();
- display(p);
-
- printf("在第4的位置插入元素5：\n");
- p=insertElem(p, 5, 4);
- display(p);
-
- printf("删除元素3:\n");
- p=delElem(p, 3);
- display(p);
-
- printf("查找元素2的位置为：\n");
- int address=selectElem(p, 2);
- if (address==-1) {
- printf("没有该元素");
- }else{
- printf("元素2的位置为：%d\n",address);
- }
- printf("更改第3的位置上的数据为7:\n");
- p=amendElem(p, 3, 7);
- display(p);
-
- return 0;
- }
- link * initLink(){
- link * p=(link*)malloc(sizeof(link));
- link * temp=p;
-
- for (int i=1; i<5; i++) {
- link *a=(link*)malloc(sizeof(link));
- a->elem=i;
- a->next=NULL;
- temp->next=a;
- temp=temp->next;
- }
- return p;
- }
- link * insertElem(link * p,int elem,int add){
- link * temp=p;
-
- for (int i=1; i<add; i++) {
- if (temp==NULL) {
- printf("插入位置无效\n");
- return p;
- }
- temp=temp->next;
- }
-
- link * c=(link*)malloc(sizeof(link));
- c->elem=elem;
-
- c->next=temp->next;
- temp->next=c;
- return p;
- }
- link * delElem(link * p,int add){
- link * temp=p;
-
- for (int i=1; i<add; i++) {
- temp=temp->next;
- }
- link * del=temp->next;
- temp->next=temp->next->next;
- free(del);
- return p;
- }
- int selectElem(link * p,int elem){
- link * t=p;
- int i=1;
- while (t->next) {
- t=t->next;
- if (t->elem==elem) {
- return i;
- }
- i++;
- }
- return -1;
- }
- link *amendElem(link * p,int add,int newElem){
- link * temp=p;
- temp=temp->next;
-
- for (int i=1; i<add; i++) {
- temp=temp->next;
- }
- temp->elem=newElem;
- return p;
- }
- void display(link *p){
- link* temp=p;
-
- while (temp->next) {
- temp=temp->next;
- printf("%d ",temp->elem);
- }
- printf("\n");
- }
代码运行结果：
初始化链表为：
1 2 3 4
在第4的位置插入元素5：
1 2 3 5 4
删除元素3:
1 2 5 4
查找元素2的位置为：
元素2的位置为：2
更改第3的位置上的数据为7:
1 2 7 4
