【c/c++】单链表、头指针、头结点、首元节点

 

链表中第一个结点的存储位置叫做头指针，那么整个链表的存取就必须是从头指针开始进行了。之后的每一个结点，其实就是上一个的后继指针指向的位置。

这里有个地方要注意，就是对头指针概念的理解，这个很重要。“链表中第一个结点的存储位置叫做头指针”，如果链表有头结点，那么头指针就是指向头结点数据域的指针。画一个图吧。

 

头指针就是链表的名字。头指针仅仅是个指针而已。

• 头结点是为了操作的统一与方便而设立的，放在第一个元素结点之前，其数据域一般无意义（当然有些情况下也可存放链表的长度、用做监视哨等等）。
• 有了头结点后，对在第一个元素结点前插入结点和删除第一个结点，其操作与对其它结点的操作统一了。
• 首元结点也就是第一个元素的结点，它是头结点后边的第一个结点。
• 头结点不是链表所必需的。
• 是的，对于头指针，我们也可以有相应的理解了。

• 在线性表的链式存储结构中，头指针是指链表指向第一个结点的指针，若链表有头结点，则头指针就是指向链表头结点的指针。
• 头指针具有标识作用，故常用头指针冠以链表的名字。
• 无论链表是否为空，头指针均不为空。头指针是链表的必要元素。

•  
  单链表也可以没有头结点。如果没有头结点的话，那么单链表就会变成这样：

• 

//这里插入关于链表中有无头节点进行初始化链表知识//首先明白头指针与头结点的关系：http://www.nowamagic.net/librarys/veda/detail/1805//定义结点的结构体//typedef struct LNode{//int data;//struct LNode *next;//}LNode,*LinkList;//则定义LinkList L;时，L为链表的头指针。////L=(LinkList) malloc (sizeof(LNode)); //创建一个结点，此处返回给L的是一个指针，并且赋给了头指针。//L->next=null; //这里说明我创建了一个头结点，即同时运用了头指针和头结点。//这么方便只要加上->next就说明创建了头节点。不过你想想头指针是没有next的，只有头结点才有，所以就不难理解了//带头结点初始化//Node *head;  //声明头结点//首先第一眼看到(*head)->next=NULL;和我们刚才所说是不是一样，只要头指针一旦运用了next操作就自动创建了头结点//但是我们今天的重点不在于这个，更多在于Node **head，对于两个指针的操作理解//第一个指针*head，表明了head这个指针变量存储的是另外一个指向结构体NODE的指针，第二个指针，即*head作为一个整体//其结果是一个指针，其指向的内容就是结构体NODE。经过这么一理解，对于头指针，头结点，首元节点的关系就非常明朗了//void InitList(Node **head){//*head=(Node *)malloc( sizeof(Node));//这里需要明确的第一点，申请内存返回的都是地址////第二点就是（Node *）表明了其返回的指针指向最后的结果是NODE的结构体，如果是指向int，那么我们就写(int *)//(*head)->next=NULL;//}//带头结点尾方便了首元节点和其他节点一样，统一了操作//方式一：//void CreatList(Node **head){//Node *r=*head,*s;//因为前面已经对头结点，头指针初始化过了，因此可以直接使用*head//int a;//while(scanf("%d",&a)){//if(a!=0){//s=(Node *)malloc(sizeof(Node));//s->value=a;//r->next=s;//这里没有着急设置s->next，原因在于后续还要插入数据。因此将s赋值给r//r=s;    //}//else{    //r->next=NULL;//如果后续输入的数据为空，则就将其设置为null//break;    //}//}//}//调用CreatList(&head);//这句话表明了形参Node **head，只有第一个*才是起作用了，第个*号是和head联系在一起，作为整体使用的//方式二：//void CreatList(Node *head){//Node *r=head,*s;//... //下面的都一样//}//调用CreatList(head)；////不带头结点初始化//方式一：//void InitList(Node **head){//*head=NULL;//这里直接就是指向的首元节点，还有之前自己一个误解，看到head就觉得它就是头指针了，其实它就是随便一个指针变量         //并不是像自己之前想的那样的//从这里才发现，真正有无头节点的区别。//*head=(Node *)malloc( sizeof(Node));//这里需要明确的第一点，申请内存返回的都是地址//第二点就是（Node *）表明了其返回的指针指向最后的结果是NODE的结构体，如果是指向int，那么我们就写(int *)//(*head)->next=NULL;//}//调用InitList(&head)；////方式二：//void InitList(Node *head){//head=NULL;//}//调用InitList(head)；//不带头结点尾插入，第一个节点与其他节点分开操作//void CreatList(Node  **head){//Node *p,*t;         /*p工作指针,t临时指针*///int a,i=1;//while(scanf("%d",&a)){//if(a!=0){//t=(Node *)malloc(sizeof(Node));//t->value=a;//if(i==1){//*head=t;    //}//else{//p->next=t;//}//p=t;//}//else{    //p->next=NULL;//break;    //}//i++;//}//}//调用CreatList(&head)；//其实从上面就可以知道，其实有头结点对于我们来说是一种更加明智更加方便的操作

一、两者区别：

     1、不带头结点的单链表对于第一个节点的操作与其他节点不一样，需要特殊处理，这增加了程序的复杂性和出现bug的机会，因此，通常在单链表的开始结点之前附设一个头结点。

     2、带头结点的单链表,初始时一定返回的是指向头结点的地址，所以一定要用二维指针，否则将导致内存访问失败或异常。

这点就是指针方面的知识点了。不懂了就回去好好看一下指针

     3、带头结点与不带头结点初始化、插入、删除、输出操作都不样，在遍历输出链表数据时，带头结点的判断条件是while(head->next!=NULL)，而不带头结点是while(head!=NULL)，虽然头指针可以在初始时设定，但是如1所述，对于特殊情况如只有一个节点会出现问题。

         

二、为什么不带头结点初始化有2种方式，而带头结点只有1种方式呢？

 

     因为不带头结点声明Node *head 时；C编译器将其自动初始化为NULL，于是根本不需要调用InitList(head)；也即不带头结点的初始化是个伪操作。而带头结点的初始化在堆开辟了一段内存，需要修改head指针变量指向的地址(即head的值)，所以要修改head的值，必须传保存head变量的地址(即二维指针)。而直接调用CreatList(head);相当于传head变量的值，函数修改的是head的副本，无法真正改变head的值。 

其实这个就是上面所说的第二点内容

 

三、其实本质上还是传值，传址的问题，只不过指针本身保存的地址，让这个过程变得有点纠结。在函数调用需要修改指针变量的指向(value)时，应该传递指针变量的地址(address)。

      另外，对于函数的形参是指针时，只要该参数不在左边（即都是右值操作），二维指针(形参)就可以简化为一维指针。如上面带头结点的尾插简化版本。