C语言链表详解

Posted 2021-01-02

前言

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 学习链表之前，先来看几个术语：
  首节点：存放第一个有效数据的节点；
  尾节点：存放最后一个有效数据的节点；
  头节点：头节点的数据类型与首节点的数据类型相同，并且头节点是首节点前面的那个节点，并不存放有效数据；头节点的存在只是为了方便链表的操作。
  头指针：指向头节点的指针；
  尾指针：指向尾节点的指针。

链表的基本操作

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 1. 节点的构造

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#define LEN sizeof(struct stu)
struct stu
{
    //数据域
    char num[10];
    char name[20];
    float score;
    //指针域
    struct stu * next;
};

 2. 建立链表

//建立链表
struct stu * create(){
    //声明头指针,p1和p2两个指针
    struct stu * head;
    struct stu * p1, *p2;

    //建立头结点
    head = (struct stu *) malloc(LEN);
    head->next = NULL;  //头指针指向的头结点的指针域为空

    p1 = head;  //把头指针的指向赋给指针p1，即p1指向头结点
    p2 = (struct stu *)malloc(LEN); //分配第一个节点，并让p2指向他
    printf("输入节点信息：学号、姓名和成绩
");
    scanf("%s%s%f",p2->num, p2->name, &p2->score);
    getchar();

    //学号为字符串‘0‘作为结束输入的条件
    while(strcmp(p2->num,"0") != 0){
        /*
            执行结束后
                1)p2的next域为NULL.
                2)第一个节点的next域指向第二个节点的数据域
                3)p1指针指向第二个节点的数据域
        */
        p2->next = p1->next;
        p1->next = p2;
        p1 = p2;

        //重新分配第三个节点，并让p2指向他
        p2 = (struct stu *)malloc(LEN);
        printf("输入节点信息：学号、姓名和成绩
");
        scanf("%s%s%f",p2->num, p2->name, &p2->score);
        getchar();
    }
    //执行结束后释放p2指针，并返回头指针
    free(p2);
    return head;
};

 3. 输出链表

//输出链表
void print(struct stu * head){
    struct stu * p; //声明一个p指针
    printf("num name score
");
    p = head->next; //指针p指向第一个节点

    //依次输出各个节点直到最后一个节点
    while(p!=NULL){
        printf("%-10s %-20s %-4.1f
",p->num, p->name, p->score);
        p=p->next;
    }
}

 4. 插入节点

//插入节点
void insert(struct stu * head, struct stu * p0){
    struct stu *p1, *p2;

    p1 = head->next;    //p1指向第一个节点
    p2 = head;          //p2为待插入节点的前面一个节点

    while((p1!=NULL) && (strcmp(p0->num, p1->num)==1)){ //当p0的学号大于p1的学号并且没有到最后一个时不进行插入 
        p2=p1;
        p1=p1->next;
    }

    //下面进行插入操作 
    p0->next = p2->next;
    p2->next = p0;
}

 5. 删除节点

int delete(struct stu *head, char num[]){
    //声明两个结构体类型的指针，p1和p2 
    struct stu *p1, *p2;
    p1 = head->next;    //p1指向第一个节点 
    p2 = head;          //p2指向p1的前驱结点

    //查找要删除的节点的位置 
    while(p1!=NULL && strcmp(num, p1->num)!=0){
        p2=p1;
        p1=p1->next;
    }

    //要删除的节点不存在 
    if(!p1){
        return 0;
    }

    //执行删除操作，并释放p1指针 
    p2->next = p1->next;
    free(p1);
    return 1;
}

 6. 主函数

//主函数
int main()
{
    struct stu * h, *p0;
    char num[10];
    printf("建立链表
");
    h = create();
    p0 = (struct stu *)malloc(LEN);

    //测试插入节点的操作
    printf("输入待插入的节点信息：学号、姓名和成绩
");
    scanf("%s%s%f",p0->num, p0->name, &p0->score);
    getchar();
    if(strcmp(p0->num,"0") != 0){
        insert(h, p0);
    }

    //测试删除节点的操作
    printf("输入待删除节点的学号
");
    scanf("%s",num);
    if(strcmp(num,"0") != 0){
        delete(h, num);
    }

    printf("输出链表
");
    print(h);
    return 0;
}

思路总结

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 1. 创建节点：头节点的指针域初始为空，将新创立的节点依次挂到上面。p1始终指向最后一个节点，p2始终为新建立的节点。
 2. 插入节点：先查找该节点要插入的位置，在插入节点。插入的语句为：

p0->next = p2->next;

 3. 删除节点：查找要删除的节点的位置，执行插入操作，语句：

p2->next = p1->next;

 4. 输出链表：知道头指针，就能知道整个链表