C中的链表数组：初始化和插入？

Posted 2023-02-14

【中文标题】C中的链表数组：初始化和插入？

【英文标题】：Array of Linked Lists in C: initializing and inserting?

【发布时间】：2018-03-01 10:11:30

【问题描述】：

我需要创建一个链表数组（如图），这就是我目前所做的：

typedef struct Node 
    int data;
    struct Node *next;
 Node;

int main(void) 
    Node* link[5];
    for(int q = 0; q < 5; q++) 
        link[q] = malloc(sizeof(struct Node));
        link[q] = NULL;
    

自从我在 C 语言中使用链表已经有一段时间了，所以我忘记了很多语法，而且我很难想象在编写链表时到底发生了什么。如果我没记错的话，当我在代码中调用 malloc 时，我正在创建一个没有任何内容的节点？

我想将它初始化为指向 NULL。我这样做了

link[q] = NULL;

我说这就是记忆中的样子对吗？

|1| -> 空

|2| -> 空

|3| -> 空

---

我的下一个问题是将数据插入到链表中。

（参考图片）：如果我想在数组的第三个索引中插入另一个元素（[3]-> d -> NULL）

这是正确的吗？

Node* newNode = link[3];
newNode->data = 1;
link[3] = newNode;

感谢您的帮助！

【问题讨论】：

插入无效。再次出现内存泄漏。看我的回答。

谢谢！将尽快编辑:)

请问为什么会出现内存泄漏？

调用 malloc 而不是 newNode = link[3];正如它所写的那样，你必须写 newNode->next = link[3];

【参考方案1】：

这个循环

Node* link[5];
for(int q = 0; q < 5; q++) 
    link[q] = malloc(sizeof(struct Node));
    link[q] = NULL;

导致内存泄漏，因为首先分配了内存，然后指针被 NULL 覆盖。这样分配的内存地址就丢失了。

你可以写

Node* link[5] =  0 ;

这是一个演示程序，展示了如何将节点添加到列表数组的元素中。 int 类型的数据成员 data 的 Insetad 我正在使用 char 类型的数据成员 data 来获取可见性。

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

typedef struct Node 

    char data;
    struct Node *next;
 Node;


int push_front( Node **head, char data )

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

    if ( success )
    
        new_node->data = data;
        new_node->next = *head;
        *head = new_node;
    

    return success;


void output( Node **head )

    for( Node *current =*head; current != NULL; current = current->next )
    
        printf( "%c ", current->data );
    
    printf( "%s", "NULL" );


void display( Node **set, size_t n )

    for ( size_t i = 0; i < n; i++ )
    
        output( set++ );
        putchar( '\n' );
    


#define N   5

int main(void) 

    Node * link[N] =  0 ;

    push_front( &link[0], 'b' );
    push_front( &link[0], 'a' );
    push_front( &link[1], 'c' );
    push_front( &link[2], 'd' );

    display( link, sizeof( link ) / sizeof( *link ) );

    return 0;

程序输出是

a b NULL
c NULL
d NULL
NULL
NULL

【讨论】：

在你的函数push_front中，你为什么要这样做？ [int成功=新节点！=空； ] 是否会有 new_node 指向 NULL 的情况（在为它分配空间之后？尤其是函数的目的是为它收集数据？）。为什么我们返回成功的价值？是否需要返回值？将函数声明为“void”不一样吗？

@Katrina 函数 malloc 可能会失败。您需要一种方法来确定节点是否已成功添加到列表中。

再次感谢您！ :)

在他的例子中，他知道link的大小是5。如果你不知道数组的大小，你会怎么做？

我们怎样才能给每个节点一个结构体？

【参考方案2】：

据我了解你的程序，下面的语句是不必要的：

link[q] = malloc(sizeof(struct Node));

由于需要从 NULL 指针开始，所以 link[q] = NULL;刚刚好。

要在列表中插入项目，您应该为每个项目分配内存，所以它应该变成这样：

Node* newNode = malloc(sizeof(struct Node));
newNode->data = 1;
newNode->next = link[3];
link[3] = newNode;

它应该可以工作，虽然我没有测试它。

【讨论】：

谢谢！我提取了您的插入代码，我认为在为 newNode 分配空间之后，您必须使用 newNode = link[3]

将其指向链接 [3] 所指向的内容

好吧，如果将分配内存的指针保存在 newNode 中，那么您也需要将指针分配给 link[3]，但反之则不然。所以应该是 link[3] = newNode.

我的错误。我实际上指的是 newNode->next = link[3]，起初我认为是 newNode = link[3]。还是谢谢你:)

【参考方案3】：

您已经有一个由 5 个指向节点的指针组成的数组，即link。您只需执行以下操作即可将它们设置为不指向任何内容：

for (size_t i = 0; i < sizeof link / sizeof *link; ++i)
 link[i] = NULL;

在这里你不应该分配任何新的存储，因为你不需要实际的节点，你只需要指向节点的指针并且你已经有了它们。

您的代码首先分配，然后立即用NULL 覆盖malloc() 返回的指针，实际上永远失去了该内存。不好。

当你想真正创建一个节点时，你需要分配它并将它链接到正确的列表中。

【讨论】：

好点！感谢您的洞察力。这意味着我要插入的代码应该更像... Node *newNode = malloc(sizeof(struct Node)) ?

【参考方案4】：

首先，如果您不确定是否看到某些内容，最好的检查方法是打印出来。

其次，你的代码有错误——

    link[q] = malloc(sizeof(struct Node));
    link[q] = NULL;

在这里，您创建了一个大小为 struct Node 的新指针 void*，然后当您将 NULL 保存在变量 Link[i] 中时，您会失去他，您有 2 个选项：

分配链接，然后用defualt fields初始化它，例如-data =-1 在初始化之前不要分配NULL并将其放入everty节点中

我的建议，选择 2，并且仅当您需要添加新节点分配时。