单链表定义

单链表是一种链式存取的数据结构，用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。

单向链表的每一个元素Item中，有一个元素会存放下一个Item的内存地址。当找到第一个元素，就能通过这个元素中存放的第二个元素的地址值找到第三个元素，继而找到第四个，第五个，第六个元素。

图1，单向链表的结构图。图中Item1元素中存放着Item2的元素地址值，Item2中存放着Item3的元素内存地址值。所以整个单链表看起来像一个链条一样串联起来。

单链表的基本操作

如何来操作单链表？我们这边只进行比较基本的操作。

1. 添加元素。添加元素有两种方法：头插法和尾插法。

头插法：将链表的左边称为链表头部，右边称为链表尾部。头插法将右边固定，每次新增的元素都在左边头部增加。

尾插法：将链表的左边称为链表头部，右边称为链表尾部。尾插法是将左边固定，每次新增都在链表的右边最尾部。

2. 查询元素。通过元素信息来查询相关的ITEM，需要从头部遍历到尾部。

3. 删除元素。删除一个元素后，需要将元素左边Item存储的next元素的值指向到该删除元素右边的值。

单链表结构体定义

我们定义了一个结构体，结构体中username和age分别用来存储用户名和年龄，而next则用来存储下一个Item元素的内存地址。

/**
 * 定义一个单链表的数据结构
 */
typedef struct single_linked_list_s {
	char * username;
	unsigned int age;
	struct single_linked_list_s * next;
} single_linked_list;

/**
 * 一定一个指针，存放单链表
 */
single_linked_list *list;

/**
 * 插入一条记录
 */
void insert(char *username, unsigned int age);

/**
 * 获取一条记录
 */
single_linked_list *get(char *username);

/**
 * 通过username去删除一个元素
 */
void delete(char *username);

具体实现

1. 添加操作，我们使用了尾插入法。

void insert(char *username, unsigned int age) {
	single_linked_list *temp = (single_linked_list *) malloc(
			sizeof(single_linked_list));
	if (temp != NULL ) {
		temp->username = username;
		temp->age = age;
		temp->next = NULL;
		if (list == NULL ) {
			list = temp;
		} else {
			single_linked_list *temp_list = list;
			while (temp_list->next != NULL ) {
				temp_list = temp_list->next;
			}
			temp_list->next = temp;
		}
	}
}

single_linked_list *get(char *username) {
	if (list == NULL ) {
		return NULL ;
	}
	single_linked_list *temp = NULL;
	single_linked_list *temp_list = list;
	while (temp_list->next != NULL ) {
		if (strcmp(temp_list->username, username) == 0) {
			temp = temp_list;
			break;
		} else {
			temp_list = temp_list->next;
		}
	}
	return temp;
}

void delete(char *username) {
	if (list == NULL ) {
		return;
	}
	single_linked_list *temp_pre = list; //前一个元素
	single_linked_list *temp_next = NULL; //下一个元素
	single_linked_list *temp_current = list; //当前元素
	while (temp_current->next != NULL ) {
		if (strcmp(temp_current->username, username) == 0) {
			temp_pre->next = temp_next;
			break;
		}
		temp_pre = temp_current;
		temp_current = temp_current->next;
		if (temp_current->next != NULL) {
			temp_next = temp_current->next;
		}
	}
}

完整例子

single_linked_list.h

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>

/**
 * 定义一个单链表的数据结构
 */
typedef struct single_linked_list_s {
	char * username;
	unsigned int age;
	struct single_linked_list_s * next;
} single_linked_list;

/**
 * 一定一个指针，存放单链表
 */
single_linked_list *list;

/**
 * 插入一条记录
 */
void insert(char *username, unsigned int age);

/**
 * 获取一条记录
 */
single_linked_list *get(char *username);

/**
 * 通过username去删除一个元素
 */
void delete(char *username);

#include "single_linked_list.h"

void insert(char *username, unsigned int age) {
	single_linked_list *temp = (single_linked_list *) malloc(
			sizeof(single_linked_list));
	if (temp != NULL ) {
		temp->username = username;
		temp->age = age;
		temp->next = NULL;
		if (list == NULL ) {
			list = temp;
		} else {
			single_linked_list *temp_list = list;
			while (temp_list->next != NULL ) {
				temp_list = temp_list->next;
			}
			temp_list->next = temp;
		}
	}
}

single_linked_list *get(char *username) {
	if (list == NULL ) {
		return NULL ;
	}
	single_linked_list *temp = NULL;
	single_linked_list *temp_list = list;
	while (temp_list->next != NULL ) {
		if (strcmp(temp_list->username, username) == 0) {
			temp = temp_list;
			break;
		} else {
			temp_list = temp_list->next;
		}
	}
	return temp;
}

void delete(char *username) {
	if (list == NULL ) {
		return;
	}
	single_linked_list *temp_pre = list; //前一个元素
	single_linked_list *temp_next = NULL; //下一个元素
	single_linked_list *temp_current = list; //当前元素
	while (temp_current->next != NULL ) {
		if (strcmp(temp_current->username, username) == 0) {
			temp_pre->next = temp_next;
			break;
		}
		temp_pre = temp_current;
		temp_current = temp_current->next;
		if (temp_current->next != NULL) {
			temp_next = temp_current->next;
		}
	}
}

算法 - 单链表