C语言实现LinkedList链表数据结构

来源：互联网发布：淘宝海外代购dw可信吗编辑：程序博客网时间：2024/04/19 09:56

链表基本的就是一个数据域一个指针域，数据域存储你的数据，指针域就指向你下一个节点的内存地址。

示意图(画的很粗糙,请见谅)
这里写图片描述

链表的特点：
- 增删快 (修改元素时，只需要改变指针域指向就可以了)
- 查询慢 (元素之前内存地址不连续，只能挨个挨个遍历查找)

我们现在就来实现一个非循环单链表

首先写出链表的结构体：

typedef struct Node{ //非循环单链表结构体    int data; //数据区域    Node * pNext; // 指针指向下一个节点} NODE,*PNODE;

然后我们初始化出一个头结点

 PNODE initLinkedList(){    PNODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));//头结点不存放数据    if( NULL == pHead ){        printf("%s\n","动态分配内存失败，程序退出");        exit(-1);    }    pHead->pNext = NULL;    return pHead;}

然后再是添加新节点的方法

PNODE addElement(PNODE pTail,int val){    PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE)); //创建新节点    if(NULL == pNew ){        printf("%s\n","追加节点动态分配内存失败，退出程序");        exit(-1);    }    pNew->data = val; //给新节点赋值    pNew->pNext = NULL; //新节点的下一个节点为NULL    pTail->pNext = pNew; // 将pNew节点挂在pTail后面    length += 1;//节点有效个数加1    return pNew;//返回最后一个节点}

遍历链表

bool isEmpty(PNODE pNode){    if(NULL == pNode->pNext){        printf("%s\n","pNode is null");        return true;    }    return false;}void loopElement(PNODE pNode){    if(isEmpty(pNode)){        return;//为空直接返回    }    PNODE p = pNode->pNext;    printf("%s\n","start loop");    while(NULL != p){        printf("%d\n",p->data);        p = p->pNext;    }    printf("%s\n","end loop");}

然后在加一个main方法测试
- 记得要加入这三个头文件运行

#include <stdio.h> /* 基础头文件*/#include <malloc.h> /*动态分配内存头文件*/#include <stdbool.h>  /*返回布尔值的头文件*/

int main(){    printf("%s\n" ,"start");    PNODE  pHead = initLinkedList();    /*addElement start */    PNODE node = addElement(pHead,1);//追加到pHead节点下    PNODE node2 = addElement(node,2);//追加到node节点下    PNODE node3 = addElement(node2,4);//......    PNODE node4 = addElement(node3,3);//......    /*addElement end */    loopElement(pHead);    printf("length: %d\n",length);    printf("%s\n" ,"end");    //getchar();  return 0; }

此时一个非循环单链表的功能基本上有了，现在附上全部的代码：
LinkedList.c

#include <stdio.h> /* 基础头文件*/#include <malloc.h> /*动态分配内存头文件*/#include <stdbool.h>  /*返回布尔值的头文件*//****zhouzhongqing*链表List*2017年10月28日14:56:19*/typedef struct Node{ //非循环单链表结构体    int data; //数据区域    Node * pNext; // 指针指向下一个节点} NODE,*PNODE;PNODE last; //声明每次添加节点后的最后一个节点int length; //节点有效个数/****方法声明**//***初始化，动态分配内存**/PNODE initLinkedList();/****添加节点**/PNODE addElement(PNODE pTail,int val);/****添加节点 使用声明最后一个节点的方式**/void addElementLast(PNODE pTail,int val);/***遍历所有节点**/void loopElement(PNODE pNode);/****测试添加节点**/PNODE addElementTest();/***判断是否为空         空返回true 非空返回 false*/bool isEmpty(PNODE pNode);/***排序 ,冒泡排序**/void sortList(PNODE pNODE);/***检查输入的下标是否越界 越界返回false 否则为成功true*/bool checkElementIndex(int index);/***通过下标获取节点 从0开始**/PNODE get(PNODE pNode,int index);int main(){    printf("%s\n" ,"start");    PNODE  pHead = initLinkedList();    /*addElement start */    /*    PNODE node = addElement(pHead,1);//追加到pHead节点下    PNODE node2 = addElement(node,2);//追加到node节点下    PNODE node3 = addElement(node2,4);//......    PNODE node4 = addElement(node3,3);//......    */    /*addElement end */    /*addElementLast start */    addElementLast(pHead,1);    addElementLast(pHead,5);    addElementLast(pHead,8);    addElementLast(pHead,4);    /*addElementLast end */    //排序    sortList(pHead);    loopElement(pHead);    //get     //PNODE node = get(pHead,4);    //printf("node->data : %d\n",node->data);    printf("length: %d\n",length);    //loopElement(addElement2());    printf("%s\n" ,"end");    //getchar();  return 0; }bool checkElementIndex(int index){     return index >= 0 && index < length;}void sortList(PNODE pNODE){    if(isEmpty(pNODE)){        return ;    }    int i,j,t;    PNODE p,q;     for(i=0,p=pNODE->pNext;i<length-1;++i,p=p->pNext){        printf("p->data-1 : %d,%d\n",p->data,p->data);        for(j=i+1,q=p->pNext;j<length;++j,q=q->pNext) {            printf("q->data-2 :%d,%d\n",q->data,q->data);             if(p->data>q->data) {//类似于数组中的：a[i]>a[j]                    //数据位置相互转换，大的p->data放在后面的位置 小的q->data放在前面的位置                     t=p->data;//类似于数组中的：     t=a[i];                     p->data=q->data;//类似于数组中的： a[i]=a[j];                     q->data=t;//类似于数组中的：     a[j]=t;            }         }     }     //loopElement(pNODE);}PNODE get(PNODE pNode, int index){     if(isEmpty(pNode)){        return NULL;     }     if(!checkElementIndex(index)){        printf("%s index = %d\n","index outOf bounds exception :" ,index);        return NULL;     }     int i = 0;     PNODE p = pNode;     while(NULL!=p->pNext&&i<index)     {           p=p->pNext;           ++i;     }     PNODE q = p->pNext;    return q;}bool isEmpty(PNODE pNode){    if(NULL == pNode->pNext){        printf("%s\n","pNode is null");        return true;    }    return false;}void addElementLast(PNODE pTail,int val){    if(NULL != last){        pTail = last;    //  printf("%s\n", "如果不是添加第一个数据节点pTail改为最后一个节点");    }    PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));//创建新节点    if(NULL == pNew ){        printf("%s\n","addElementJDK方法追加节点动态分配内存失败，退出程序");        exit(-1);    }    pNew->data = val; //给新节点赋值    pNew->pNext = NULL; //新节点的下一个节点为NULL    pTail->pNext = pNew; // 将pNew节点挂在pTail后面    length += 1;//节点有效个数加1    last = pNew;//将节点置为最后一个节点，这个写法我参考的jdk7的LinkedList源码的基本思路}PNODE addElement(PNODE pTail,int val){    PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE)); //创建新节点    if(NULL == pNew ){        printf("%s\n","追加节点动态分配内存失败，退出程序");        exit(-1);    }    pNew->data = val; //给新节点赋值    pNew->pNext = NULL; //新节点的下一个节点为NULL    pTail->pNext = pNew; // 将pNew节点挂在pTail后面    length += 1;//节点有效个数加1    return pNew;//返回最后一个节点}void loopElement(PNODE pNode){    if(isEmpty(pNode)){        return;//为空直接返回    }    PNODE p = pNode->pNext;    printf("%s\n","start loop");    while(NULL != p){        printf("%d\n",p->data);        p = p->pNext;    }    printf("%s\n","end loop");} PNODE initLinkedList(){    PNODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));//头结点不存放数据    if( NULL == pHead ){        printf("%s\n","动态分配内存失败，程序退出");        exit(-1);    }    pHead->pNext = NULL;    return pHead;}/***zhouzhongqing*测试方法*2017年10月31日14:01:32**/  PNODE addElementTest(){       int len;//用来存放有效节点的个数       int val = 1;//用来临时存放用户输入的节点的值       int val2 = 2;//用来临时存放用户输入的节点的值      //分配了一个不存放有效数据的头节点       PNODE  pHead = initLinkedList();       if(NULL==pHead)       {                printf("分配失败，程序终止！\n");                exit(-1);       }       PNODE pTail=pHead;       pTail->pNext=NULL;        PNODE pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));        if(NULL==pNew)        {                 printf("分配失败，程序终止！\n");                 exit(-1);        }        pNew->data=val;//挂        pNew->pNext=NULL;        pTail->pNext=pNew;        pTail=pNew;        len++;         PNODE pNew2=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));        if(NULL==pNew2)        {                 printf("分配失败，程序终止！\n");                 exit(-1);        }        pNew2->data=val2;//挂        pNew2->pNext=NULL;        pTail->pNext=pNew2;        pTail=pNew;        len++;     return pHead; }

阅读全文

0 0