企业级链表介绍

如果我们使用原始的C语言写链表的话，数据类型是被固定死的，如果业务换了需要另一种数据类型，我们又得重新在写一个链表，当然我们可以使用void* 万能指针，因为void* 可以接受任意类型的指针，那么我们就可以接受任意类型的数据的地址了，我们只需要维护用户提供的数据地址就可以。详细介绍请看：数据结构与算法：单链表（利用万能指针实现对任意类型数据进行操作）。今天我们介绍另外一种方法，让我们的写的链表不受业务结构而限制，在我们用的数据类型发生改变时并不需要去改变底层的链表结构。这就今天要和大家分享的企业级链表，感觉这种思想太赞了。我们在c语言中一般使用结构体作为复合数据类型，可以定义我们需要的数据集。如果我们将具体的业务数据放到LinkNode 链表结点中去，就会遇到前面分析的问题，业务和底层代码实现耦合的太紧了。企业级链表就是来解决这个问题。

企业级链表分析

接前面分析的问题，那么为何不把业务数据域分离出来呢？链表结点LinkNode中只放next指针域。

typedef struct LinkNode
{
struct LinkNode* next;
}LinkNode;

那我们的数据业务数据呢？放哪里呀？下面就是企业级链表的高明处。你定义的业务数据，该怎么定义就怎么定义，只需将LinkNode 作为你定义的业务数据类型的第一个成员就行了。比如说，下面定义一个学生数据类型。由于LinkNode 放在我们自定义的数据类型Student类型的第一个成员，那么&LinkNode和&Student 他们是一样的！他们的起始地址是重合的。那么我们底层使用LinkNode数据类型，就不用管用户上层怎么定义了，你只要放置一个LinkNode成员在你定义的数据类型的第一位，你将Student数据的地址传进来，我们依旧可以取到LinkNode数据，就行使用LinkNode 来维护链表之间的前驱后继关系！就如同下图一样，给你定义的数据类型安装一个钩子，将你定义的数据像链表一样链接起来了。

typedef struct Student
{
LinkNode node;
char name[64];
int age;
}Student;

企业级链表代码实现

相关算法还是和正常的单链表差不多，只是用户使用的时候，按照要求使用就ok，LinkNode做为用户定义的业务数据的第一个成员，然后可以使用了。

CompanyLinkList.h

#pragma once
#ifndef __COMPANY_LINKLIST_H__
#define __COMPANY_LINKLIST_H__typedef enum {TRUE,FASLE} BOOLEAN  ;//成功状态 FALSE 不成功 TRUE成功
typedef enum { ERROR, OK } STATUS;  //状态信息 ERROR 发生错误 OK 一切正常typedef struct LinkNode
{struct LinkNode* next;
}LinkNode;typedef struct LinkList
{LinkNode head;int size;
}LinkList;//创建链表并初始化
LinkList* Create_LinkList();//插入数据 根据位置插入
int Insert_LinkList(LinkList* list,int pos, LinkNode* data);//删除数据 根据位置删除
int Remove_LinkList(LinkList* list, int pos);//查找数据，根据数据内容
int Find_LinkList(LinkList* list, LinkNode* data,int (*Compare_Function)(LinkNode*,LinkNode*));//遍历链表
int Foreach_LinkList(LinkList* list, void(*Foreach_Function)(LinkNode*));//清空数据 链表仍然可用
int Clear_LinkList(LinkList* list);//销毁链表 链表不可用
int Destroy_LinkList(LinkList* list);#endif // !__COMPANY_LINKLIST_H__

CompanyLinkList.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "CompanyLinkList.h"//创建链表并初始化
LinkList* Create_LinkList()
{LinkList* list = (LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));list->size = 0;list->head.next = NULL;return list;
}//插入结点数据的地址 根据位置插入，pos从1开始
int Insert_LinkList(LinkList* list, int pos, LinkNode* data)
{if (NULL == list || NULL==data){return ERROR;}//位置太小插入到 第一个位置if (pos < 1){pos = 1;}//位置太大插入到 尾部if (pos > list->size){pos = list->size + 1;}//找到插入位置的前驱结点LinkNode* pre = &list->head;for (int i = 1; i < pos; i++){pre = pre->next;}data->next = pre->next;pre->next = data;list->size++;return OK;
}//删除数据 根据位置删除 pos 从1 开始
int Remove_LinkList(LinkList* list, int pos)
{//list为NULL 或者位置非法 直接返回if (NULL == list || pos < 1 || pos > list->size){return ERROR;}LinkNode* pre = &list->head;//同样找到删除结点的前驱for (int i = 1; i < pos; i++){pre = pre->next;}//将不要的元素略过，因为我们只维护用户提供的数据的地址，释放内存不归我们管pre->next = pre->next->next;list->size--;return OK;
}//查找数据，根据数据内容，返回时链表中的第几个元素，从1开始计数 ，没找到返回-1
//Compare_Function 用户提供 结点元素比较的回调函数
int Find_LinkList(LinkList* list, LinkNode* data, int(*Compare_Function)(LinkNode*, LinkNode*))
{if (NULL == list || NULL == data || NULL == Compare_Function){return ERROR;}LinkNode* node = list->head.next;int flag = 0;// 是否查找到的标志int index = 1;while (node!=NULL){if (Compare_Function(node, data)){flag = 1;break;}node = node->next;index++;}return flag ? index : -1;
}//遍历链表
//Foreach_Function 用户提供的遍历链表元素的回调函数
int Foreach_LinkList(LinkList* list, void(*Foreach_Function)(LinkNode*))
{if (NULL == list || NULL == Foreach_Function){return ERROR;}LinkNode* node = list->head.next;while (NULL!=node){Foreach_Function(node);node = node->next;}return OK;
}//清空数据 链表仍然可用
int Clear_LinkList(LinkList* list)
{if (NULL == list){return ERROR;}list->size = 0;list->head.next = NULL;return OK;
}//销毁链表 链表不可用
int Destroy_LinkList(LinkList* list)
{if (NULL == list){return ERROR;}free(list);list = NULL;return OK;
}//用户使用 企业级链表,只需要在自己定义的类型中将LinkNode 作为第一个成员即可使用
//这样就将 具体的业务和底层链表算法 进行分离了
typedef struct Student
{LinkNode node;char name[64];int age;
}Student;
//用户定义遍历的回调函数
void Print_Student(LinkNode* node)
{Student* stu = (Student*)node;printf("姓名:%s，年龄%d\n",stu->name,stu->age);return;
}
//用户定义结点的比较回调函数
int Compare_Student(LinkNode* node1, LinkNode* node2)
{Student* stu1 = (Student*)node1;Student* stu2 = (Student*)node2;//年龄和名字相同才相同if (stu1->age == stu2->age && 0 == strcmp(stu1->name, stu2->name)){return 1;}return 0;
}int main(int argc, char *argv[])
{//企业链表使用Student s1, s2, s3, s4, s5;s1.age = 11;s2.age = 12;s3.age = 13;s4.age = 14;s5.age = 15;strcpy(s1.name, "aaa");strcpy(s2.name, "bbb");strcpy(s3.name, "ccc");strcpy(s4.name, "ddd");strcpy(s5.name, "eee");//创建链表LinkList* list = Create_LinkList();//插入Insert_LinkList(list, 1, (LinkNode*)&s1);Insert_LinkList(list, 2, (LinkNode*)&s2);Insert_LinkList(list, 3, (LinkNode*)&s3);Insert_LinkList(list, 4, (LinkNode*)&s4);Insert_LinkList(list, 5, (LinkNode*)&s5);printf("插入5条数据后遍历:\n");Foreach_LinkList(list, Print_Student);//查找Student s6;s6.age = 15;strcpy(s6.name, "eee");int index = Find_LinkList(list,(LinkNode*)&s6, Compare_Student);printf("查找的元素name=eee,age=15,是链表中第%d个元素\n",index);//删除元素Remove_LinkList(list, 1);printf("删除第1个结点后遍历:\n");Foreach_LinkList(list, Print_Student);return 0;
}

企业级链表运行验证

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