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C语言单链表如何实现？从零开始掌握链表的基本操作

 更新时间：2026年08月31日 10:51:24   作者：郭二哈  
还在为链表发愁吗？本文用火车车厢的比喻轻松讲解链表的概念和结构,并手把手教你实现单链表的增删查改等操作,从节点定义到完整代码,带你彻底搞懂链表,搞定数据结构基础

一、链表的概念及结构

概念：链表是 ⼀种物理存储结构上⾮连续、⾮顺序 的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的链表的结构跟⽕⻋⻋厢相似，淡季时⻋次的⻋厢会相应减少，旺季时⻋次的⻋厢会额外增加⼏节。只需要将⽕⻋⾥的某节⻋厢去掉/加上，不会影响其他⻋厢，每节⻋厢都是独⽴存在的。

⻋厢是独⽴存在的，且每节⻋厢都有⻋⻔。

想象⼀下这样的场景，假设每节⻋厢的⻋⻔都是锁上的状态，需要不同的钥匙才能解锁，每次只能携带⼀把钥匙的情况下如何从⻋头⾛到⻋尾？

最简单的做法：每节⻋厢⾥都放⼀把下⼀节⻋厢的钥匙。

在链表⾥，每节“⻋厢”是什么样的呢？

与顺序表不同的是，链表⾥的每节"⻋厢"都是独⽴申请下来的空间，我们称之为“结点/节点”

节点的组成主要有两个部分：当前节点要保存的数据和保存下⼀个节点的地址（指针变量）。

图中指针变量plist保存的是第⼀个节点的地址，我们称plist此时“指向”第⼀个节点，如果我们希望plist“指向”第⼆个节点时，只需要修改plist保存的内容为0x0012FFA0。

为什么还需要指针变量来保存下⼀个节点的位置？

  • 链表中每个节点都是独⽴申请的（即需要插⼊数据时才去申请⼀块节点的空间），我们需要通过指针
  • 变量来保存下⼀个节点位置才能从当前节点找到下⼀个节点。

结合前⾯学到的结构体知识，我们可以给出每个节点对应的结构体代码：

假设当前保存的节点为整型:

struct SListNode
{
int data; //节点数据
struct SListNode* next; //指针变量⽤保存下⼀个节点的地址
};

当我们想要保存⼀个整型数据时，实际是向操作系统申请了⼀块内存，这个内存不仅要保存整型数据，也需要保存下⼀个节点的地址（当下⼀个节点为空时保存的地址为空）。

当我们想要从第⼀个节点⾛到最后⼀个节点时，只需要在前⼀个节点拿上下⼀个节点的地址（下⼀个节点的钥匙）就可以了。

思考：当我们想保存的数据类型为字符型、浮点型或者其他⾃定义的类型时，该如何修改？

可以用typedef将数据类型重命名，这样方便后续修改数据类型

typedef int SLTDateType;//将int类型重命名为SLTDateType

补充说明：

1、链式机构在逻辑上是连续的，在物理结构上不⼀定连续

2、节点⼀般是从堆上申请的

3、从堆上申请来的空间，是按照⼀定策略分配出来的，每次申请的空间可能连续，可能不连续

二、单链表的实现

SList.h      单链表头文件，声明单链表，以及需要的函数
SList.c      单链表函数实现文件
test.c       测试代码

SList.h

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
//单链表
typedef int SLTDateType;
typedef struct SListNode
{
	SLTDateType date;
	struct SListNode* next;
}SLTNode;

//链表的打印
void SLTPrint(SLTNode* phead);

//链表的尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDateType x);

//链表的头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDateType x);

//链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);

//链表的头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);

//链表的查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDateType x);

//在指定位置之前插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDateType x);

//在指定位置之后插入数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDateType x);

//删除pos结点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);

//删除pos之后的结点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);

//销毁链表
void SListDesTroy(SLTNode** pphead);

链表的打印

//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* pcur = phead;
	while (pcur)
	{
		printf("%d->", pcur->date);
		pcur = pcur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

申请新的结点

//申请新的结点
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDateType x)
{
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(1);
	}
	newnode->date = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}

链表的尾插

//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDateType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
	//空链表和非空链表
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		//找到尾结点
		SLTNode* ptail = *pphead;
		while (ptail->next)
		{
			ptail = ptail->next;
		}
		ptail->next = newnode;
	}
}

链表的头插

//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDateType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

链表的尾删

//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	//不能为空链表
	assert(pphead && *pphead);
	//只有一个结点
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	//有多个结点
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		SLTNode* ptail = *pphead;
		while (ptail->next)
		{
			prev = ptail;
			ptail = ptail->next;
		}
		free(ptail);
		ptail = NULL;
		prev->next = NULL;
	}
}

链表的头删

//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead && *pphead);
	SLTNode* next = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = next;
}

链表的查找

//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDateType x)
{
	assert(phead);
	SLTNode* pcur = phead;
	while (pcur)
	{
		if (pcur->date == x)
		{
			return pcur;
		}
		pcur = pcur->next;
	}
	return NULL;
}

在指定位置之前插入数据

//在指定位置之前插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDateType x)
{
	assert(pphead && *pphead);
	assert(pos);
	//在第一个结点前插入数据就是头插
	if (pos == *pphead)
	{
		SLTPushFront(pphead, x);
	}
	else
	{
		SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		newnode->next = pos;
		prev->next = newnode;
	}
}

在指定位置之后插入数据

//在指定位置之后插入数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDateType x)
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

删除pos结点

//删除pos结点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	assert(pphead && *pphead);
	assert(pos);
	//如果是头结点
	if (pos == *pphead)
	{
		SLTPopFront(pphead);
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		pos = NULL;
	}
}

删除pos之后的结点

//删除pos之后的结点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	assert(pos && pos->next);
	SLTNode* del = pos->next;
	pos->next = del->next;
	free(del);
	del = NULL;
}

销毁链表

//销毁链表
void SListDesTroy(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead && *pphead);
	SLTNode* pcur = *pphead;
	while (pcur)
	{
		SLTNode* next = pcur->next;
		free(pcur);
		pcur = next;
	}
	*pphead = NULL;
}

三、完整源代码

SList.h

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
//单链表
typedef int SLTDateType;
typedef struct SListNode
{
	SLTDateType date;
	struct SListNode* next;
}SLTNode;

//链表的打印
void SLTPrint(SLTNode* phead);

//链表的尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDateType x);

//链表的头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDateType x);

//链表的尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);

//链表的头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);

//链表的查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDateType x);

//在指定位置之前插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDateType x);

//在指定位置之后插入数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDateType x);

//删除pos结点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);

//删除pos之后的结点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);

//销毁链表
void SListDesTroy(SLTNode** pphead);

SList.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "SList.h"

//打印
void SLTPrint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* pcur = phead;
	while (pcur)
	{
		printf("%d->", pcur->date);
		pcur = pcur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}

//申请新的结点
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDateType x)
{
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail");
		exit(1);
	}
	newnode->date = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}

//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDateType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
	//空链表和非空链表
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		//找到尾结点
		SLTNode* ptail = *pphead;
		while (ptail->next)
		{
			ptail = ptail->next;
		}
		ptail->next = newnode;
	}
}

//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDateType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
	newnode->next = *pphead;
	*pphead = newnode;
}

//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	//不能为空链表
	assert(pphead && *pphead);
	//只有一个结点
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	//有多个结点
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		SLTNode* ptail = *pphead;
		while (ptail->next)
		{
			prev = ptail;
			ptail = ptail->next;
		}
		free(ptail);
		ptail = NULL;
		prev->next = NULL;
	}
}

//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead && *pphead);
	SLTNode* next = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = next;
}

//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDateType x)
{
	assert(phead);
	SLTNode* pcur = phead;
	while (pcur)
	{
		if (pcur->date == x)
		{
			return pcur;
		}
		pcur = pcur->next;
	}
	return NULL;
}

//在指定位置之前插入数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDateType x)
{
	assert(pphead && *pphead);
	assert(pos);
	//在第一个结点前插入数据就是头插
	if (pos == *pphead)
	{
		SLTPushFront(pphead, x);
	}
	else
	{
		SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		newnode->next = pos;
		prev->next = newnode;
	}
}

//在指定位置之后插入数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDateType x)
{
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

//删除pos结点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	assert(pphead && *pphead);
	assert(pos);
	//如果是头结点
	if (pos == *pphead)
	{
		SLTPopFront(pphead);
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		pos = NULL;
	}
}

//删除pos之后的结点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	assert(pos && pos->next);
	SLTNode* del = pos->next;
	pos->next = del->next;
	free(del);
	del = NULL;
}

//销毁链表
void SListDesTroy(SLTNode** pphead)
{
	assert(pphead && *pphead);
	SLTNode* pcur = *pphead;
	while (pcur)
	{
		SLTNode* next = pcur->next;
		free(pcur);
		pcur = next;
	}
	*pphead = NULL;
}

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "SList.h"
//测试代码
void test1()
{
	SLTNode* s1 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	s1->date = 1;

	SLTNode* s2 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	s2->date = 2;

	SLTNode* s3 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	s3->date = 3;

	SLTNode* s4 = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));
	s4->date = 4;

	s1->next = s2;
	s2->next = s3;
	s3->next = s4;
	s4->next = NULL;

	//测试打印
	SLTNode* plist = s1;
	SLTPrint(plist);
}

void test2()
{
	SLTNode* s = NULL;
	SLTPrint(s);

	//测试尾插
	SLTPushBack(&s, 2);
	SLTPushBack(&s, 3);
	SLTPushBack(&s, 4);
	SLTPrint(s);

	//测试头插
	/*SLTPushFront(&s, 8);
	SLTPushFront(&s, 7);
	SLTPushFront(&s, 6);
	SLTPrint(s);*/

	//测试尾删
	/*SLTPopBack(&s);
	SLTPrint(s);
	SLTPopBack(&s);
	SLTPrint(s);
	SLTPopBack(&s);
	SLTPrint(s);
	SLTPopBack(&s);
	SLTPrint(s);*/

	//测试头删
	/*SLTPopFront(&s);
	SLTPrint(s);
	SLTPopFront(&s);
	SLTPrint(s);
	SLTPopFront(&s);
	SLTPrint(s);
	SLTPopFront(&s);
	SLTPrint(s);*/

	//测试查找
	/*SLTNode* find = SLTFind(s, 40);
	if (find != NULL)
	{
		printf("找到了！\n");
	}
	else
	{
		printf("没有找到！\n");
	}*/

	//测试在指定位置之前插入数据
	/*SLTNode* find = SLTFind(s, 3);
	SLTInsert(&s, find, 8);
	SLTPrint(s);*/

	//测试在指定位置之后插入数据
	/*SLTNode* find = SLTFind(s, 2);
	SLTInsertAfter(find, 8);
	SLTPrint(s);*/

	//删除pos结点
	/*SLTNode* find = SLTFind(s, 2);
	SLTErase(&s, find);
	SLTPrint(s);*/

	//删除pos之后的结点
	/*SLTNode* find = SLTFind(s, 3);
	SLTEraseAfter(find);
	SLTPrint(s);*/

	//链表的销毁
	SListDesTroy(&s);
	SLTPrint(s);
}

int main()
{
	
	//test1();
	test2();
	return 0;
}

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。

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