c语言链表

c语言链表

1. 链表介绍

C语言的单向链表翻转是面试官常问问题之一,故此,咱就谈一谈,链表并不是如此可怕,学不会,想不通.

链表和数组一样都是存储数据,链表是非连续,非顺序的存储结构.

链表是灵活的内存动态管理(随机分配空间),删除创建结点非常方便

链表组成:由一系列结点组成.

链表结点:实际上是结构体变量.

typedef struct _LINKNODE

{

int data;// 数据域

struct _LINKNODE *next;// 指针域

}Link_Node;

链表结点包含两个部分:

1.存储数据元素的数据域(结构体),

2.存储下一个结点地址的指针域.

上图中的就是一个简单的单向链表,明白了单向链表就可以进军其余的链表结构了,都是一一相通的.

结点:data数据域就是存放的结构体(含有各种数据),或者理解为int data;

next就是链表的核心了,就是一个指针,指向下一个结点,与下一个结点建立联系.

2. 链表和数组的区别

数组:一次性分配连续的存储区域,int num[60] = {0};

优点:随机访问元素效率高

缺点:

l 开辟内存过大时,易分配失败

l 插入和删除元素效率低下

链表:无需一次性分配连续的存储空间,只需要分配n快结点存储区域,通过指针建立联系

优点:

l 不需要一次性分配连续的存储区域

l 删除和插入效率高

缺点:

随机访问元素效率低

3. 链表分类

l 1. 静态链表和动态链表

链表按照线性表链式存储结构分为静态链表和动态链表

静态链表:是在初始化的时候分配好足够的内存空间,存储空间是静态的,分配在栈上,模拟数组实现的,是顺序的存储结构

动态链表:是动态申请内存的,每个节点物理地址不连续

静态链表实例:

#pragma warning(disable:4996)

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

// 定义链表结点

typedef struct _LINKNODE

{

int data;// 数据域

struct _LINKNODE *next;// 指针域

}Link_Node;

int main(int argc, char *argv[])

{

// 初始化三个链表结点(结构体)

Link_Node Node1 = {1,NULL};

Link_Node Node2 = {2,NULL};

Link_Node Node3 = {3,NULL};

// 链表串联起来,第一个结点指向第二个

Node1.next = &Node2;// Node1的next指针指向Node2

Node2.next = &Node3;

Node3.next = NULL;// 尾结点

// 定义头结点,指向第一个结点

Link_Node *head = &Node1;

// 遍历链表,头结点-->尾结点

while (head != NULL)

{

printf("data : [ %d ]\n",head->data);

// 指针下移

head = head->next;

}

printf("hello...\n");

system("pause");

return 0;

}

动态链表实例:

#pragma warning(disable:4996)

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

// 定义链表结点

typedef struct _LINKNODE

{

int data;// 数据域

struct _LINKNODE *next;// 指针域

}Link_Node;

int main(int argc, char *argv[])

{

// 动态申请3个结点

Link_Node *Node1 = (Link_Node *)malloc(sizeof(Link_Node));

// 初始化数据域

Node1->data = 1;// Node是指针所以用指向箭头

Link_Node *Node2 = (Link_Node *)malloc(sizeof(Link_Node));

Node2->data = 2;

Link_Node *Node3 = (Link_Node *)malloc(sizeof(Link_Node));

Node3->data = 3;

// 建立结点关系

Node1->next = Node2;// Node1的next指向Node2;

Node2->next = Node3;

Node3->next = NULL;

// 定义头结点指向第一个结点Node1

Link_Node *head = Node1;

// 遍历链表

while (head != NULL)

{

printf("data:[ %d ]\n",head->data);

// 指针下移

head = head->next;

}

printf("hello...\n");

system("pause");

return 0;

}

l 2. 带头链表和不带头链表

n 带头链表:固定一个节点作为头结点,不关心数据域,起一个标志位的作用,链表结点如何变化,此头结点固定不变

n 不带头结点:头结点不固定,所有结点都可以作为头,可以随机变化

链表按照类型:又划分为:单链表,双链表,循环链表

单向链表:

双向链表:

循环链表:

双向循环链表

4. 链表的基本操作à基于单向链表

1. 创建链表结点域

链表结点:数据域和指针域à结构体

typedef struct _LINKNODE

{

int data;// 数据域

struct _LINKNODE *next;// 指针域

}Link_Node;

2. 创建链表

建立带头结点的单向链表,循环创建结点,结点数值为<=0时,作为结束,链表的头结点地址作为函数值返回.

Link_Node* Init_Link_Node()

{

Link_Node *cur = NULL;// 保存上一个结点

Link_Node *pNew = NULL;// 辅助指针

Link_Node *head = NULL;// 固定为头结点

// 创建头结点

pNew = (Link_Node *)malloc(sizeof(Link_Node));

// 初始化头结点(有头结点不保证数据安全)

pNew->data = -1;

pNew->next = NULL;

head = cur = pNew;// head作为头结点,cur保存结点

// 循环创建结点

int dataid = 0;

while (1)

{

printf("请输入data id编号:");

scanf("%d",&dataid);

if (dataid <= 0)

{

break;// 跳出循环

}

// 创建新结点

pNew = (Link_Node *)malloc(sizeof(Link_Node));

pNew->data = dataid;

// 建立关联,头结点指向新结点

cur->next = pNew;// 此时head已经指向了新结点

pNew->next = NULL;

cur = pNew;// 指针下移

}

return head;

}

3. 遍历链表

// 遍历结点,传入链表

int Print_Link_Node(Link_Node *head)

{

if (head == NULL)

{

return -1;

}

// 保存链表(带头链表的除了头之外的链表)

Link_Node *cur = head->next;

printf("head --> ");

while (cur != NULL)

{

// 打印结点数据域

printf("%d --> ",cur->data);

// 指针下移操作

cur = cur->next;

}

printf("NULL \n");// cur指向了NULL

}

4. 在头部插入结点

// 头插法

void Init_Head_Link_Node(Link_Node *head,int dataid)

{

if (head == NULL)

{

return;

}

// 保存第一个有效结点

Link_Node *cur = head->next;

// 创建新结点

Link_Node *pNew = (Link_Node *)malloc(sizeof(Link_Node));

pNew->data = dataid;

// 建立关系

head->next = pNew;

pNew->next = cur;

}

5.尾部插入

// 尾插法

void Init_Tail_Link_Node(Link_Node *head,int dataid)

{

if (head == NULL)

{

return;

}

// 保存结点,获取最后一个结点

Link_Node *cur = head;

while (cur->next != NULL)

{

// 结点后移

cur = cur->next;

}

// 创建新结点,插入

Link_Node *pNew = (Link_Node *)malloc(sizeof(Link_Node));

pNew->data = dataid;

// 尾结点的next指向新结点

cur->next = pNew;

// 新结点的next指向NULL

pNew->next = NULL;

}

6.指定位置

// 找到data为num的前面插入,找不到就尾插

void Init_Insert_Link_Node(Link_Node *head,int num,int dataid)

{

if (head == NULL)

{

return;

}

// cur为第一个有效结点

Link_Node *cur = head->next;

Link_Node *pre = head;//保存前结点

while (cur != NULL)

{

if (cur->data == num)

{

break;

}

// 循环查找data

// 指针下移

pre = pre->next;

cur = cur->next;

}

// 1.找到匹配结点,cur为匹配结点,pre为上一个结点

// 2.没有找到,说明cur指向NULL,pre为cur的上一个结点

// pre->next = cur

// cur = NULL

// 插入新结点

Link_Node *pNew = (Link_Node *)malloc(sizeof(Link_Node));

pNew->data = dataid;

// 尾结点的next指向新结点

pre->next = pNew;

// 新结点的next指向NULL

pNew->next = cur;

}

7. 删除指定data第一个值

// 删除指定data第一个值

void Del_Link_Node(Link_Node *head,int dataid)

{

if (head == NULL)

{

return;

}

// cur为第一个有效结点

Link_Node *cur = head->next;

// pre保存cur的上个结点

Link_Node *pre = head;

// 没有找到匹配结点,1代表找到

int flag = 0;

while (cur != NULL)

{

if (cur->data == dataid)

{

// 找到匹配结点

flag = 1;

pre->next = cur->next;

free(cur);

cur = NULL;

break;

}

pre = pre->next;

cur = cur->next;

}

if (0 == flag)

{

printf("没有找到%d的结点\n",dataid);

}

}

8.释放链表

// 清空链表

void Destroy_Link_Node(Link_Node *head)

{

Link_Node *cur = head;

while (cur->next != NULL)

{

// 先保存下一个结点

head = head->next;

// 释放第一个结点

free(cur);

cur = NULL;

// 当前结点下移

cur = head;

}

printf("链表清空\n");

}

9.main函数

int main(int argc, char *argv[])

{

// 创建链表

Link_Node *headLink_Node = Init_Link_Node();

Print_Link_Node(headLink_Node);

// 头插

Init_Head_Link_Node(headLink_Node,1111);

// 尾插法

Init_Tail_Link_Node(headLink_Node,2222);

Print_Link_Node(headLink_Node);

// 查找4,插入

Init_Insert_Link_Node(headLink_Node,4,3333);

Print_Link_Node(headLink_Node);

// 删除2

Del_Link_Node(headLink_Node,2);

Print_Link_Node(headLink_Node);

// 清空链表

Destroy_Link_Node(headLink_Node);

printf("hello...\n");

system("pause");

return 0;

}