使用双指针在链表之间插入新节点

Posted 2023-02-18

【中文标题】使用双指针在链表之间插入新节点

【英文标题】：Inserting a new node between a linked list using double pointer

【发布时间】：2021-12-02 23:02:42

【问题描述】：

下面的函数应该将一个新节点插入到有序列表中的适当位置，返回一个指向修改后列表中第一个节点的指针。不幸的是，该功能并非在所有情况下都能正常工作。解释它有什么问题并展示如何解决它。假设节点结构是第 17.5 节中定义的结构。

struct node 
    int value;
    struct node *next;
;

struct node *insert_into_ordered_list(struct node *list, struct node *new_node)

    struct node *cur = list, *prev = NULL;
    while (cur->value <= new_node->value) 
        prev = cur;
        cur = cur->next;
    
    prev->next = new_node;
    new_node->next = cur;
    return list;

上面那个是k.n.king C编程第17章练习13的问题，我把它编码成下面一个。

struct node *insert_into_ordered_list(struct node *list, struct node *new_node)

    struct node **pp = &list;
    while (list != NULL) 
        if (list->value >= new_node->value)
            break;
        pp = &list->next;
        list = list->next;
    
    list = new_node;
    return list;

它不会产生任何编译错误，但我是否在链表中以正确的方式使用了双指针？我用它来跟踪列表，直到找到插入 new_node 的正确位置，找到它后，循环终止，然后将 new_node 分配给列表。但它似乎无法正常工作，请告诉我是什么原因造成的。

【参考方案1】：

这个函数

struct node *insert_into_ordered_list(struct node *list, struct node *new_node)

    struct node **pp = &list;
    while (list != NULL) 
        if (list->value >= new_node->value)
            break;
        pp = &list->next;
        list = list->next;
    
    list = new_node;
    return list;

更改局部变量list。注意函数参数是函数局部变量

按如下方式更改函数

struct node * insert_into_ordered_list( struct node *list, struct node *new_node )

    struct node **pp = &list;

    while ( *pp != NULL && !( new_node->value < ( *pp )->value ) ) 
    
        pp = &( *pp )->next;
    

    new_node->next = *pp;
    *pp = new_node;

    return list;
.

这是一个演示程序。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

struct node 

    int value;
    struct node *next;
;

struct node * insert_into_ordered_list( struct node *list, struct node *new_node )

    struct node **pp = &list;

    while ( *pp != NULL && !( new_node->value < ( *pp )->value ) ) 
    
        pp = &( *pp )->next;
    

    new_node->next = *pp;
    *pp = new_node;

    return list;


FILE * display( const struct node *head, FILE *fp )

    for ( ; head != NULL; head = head->next )
    
        fprintf( fp, "%d -> ", head->value );
    

    fputs( "null", fp );

    return fp;


int main(void) 

    struct node *head = NULL;

    const size_t N = 10;

    srand( ( unsigned int )time( NULL ) );

    for ( size_t i = 0; i != N; i++ )
    
        struct node *new_node = malloc( sizeof( *new_node ) );

        new_node->value = rand() % N;
        new_node->next = NULL;

        head = insert_into_ordered_list( head, new_node );
    

    fputc( '\n', display( head, stdout ) );

    return 0;

程序输出可能看起来像

0 -> 0 -> 1 -> 2 -> 3 -> 3 -> 4 -> 6 -> 6 -> 8 -> null

当然，您需要自己编写一个函数来清除释放所有已分配内存的列表。

对于我来说，我会按照下一个演示程序中显示的方式声明和定义函数。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

struct node 

    int value;
    struct node *next;
;

int insert_into_ordered_list( struct node **head, int value )

    struct node *new_node = malloc( sizeof( *new_node ) );
    int success = new_node != NULL;

    if ( success )
    
        new_node->value = value;

        while ( *head != NULL && !( new_node->value < ( *head )->value ) ) 
        
            head = &( *head )->next;
        

        new_node->next = *head;
        *head = new_node;
    

    return success;


FILE * display( const struct node *head, FILE *fp )

    for ( ; head != NULL; head = head->next )
    
        fprintf( fp, "%d -> ", head->value );
    

    fputs( "null", fp );

    return fp;


int main(void) 

    struct node *head = NULL;

    const size_t N = 10;

    srand( ( unsigned int )time( NULL ) );

    for ( size_t i = 0; i != N; i++ )
    
        insert_into_ordered_list( &head, rand() % N );
    

    fputc( '\n', display( head, stdout ) );

    return 0;

【讨论】：

天哪，太感谢你了，老实说我不能完全理解，因为我在列表中缺乏承认，你发布的代码但我会自己学习和练习更多关于链表的知识以便最终理解此代码并制作我的代码。再次感谢您的评论！