入门：链表的基本操作

标签：C语言链表

By 小威威

1.写这篇博文的原因

C语言有三大重要部分：流程控制、函数、指针。
对于指针，单单了解它的简单应用是不够的，最重要的还是学习链表。许多参考书对链表的基本操作的概括还是不大完整的，所以在此通过这篇博文介绍链表的几种常用操作，以帮助初学者入门链表。

2.链表的基本操作主要有哪一些

1）链表的建立；
2）链表的输出；
3）链表结点的插入；
4）链表结点的删除；
5）链表各结点指向的倒置；
6）链表的粉碎。
补充：入门基本操作以后，可以进行其他操作：如各种类型的排序，这里就不介绍了，在以后的博文可能会介绍。

3.链表基本操作的完整代码

# include <stdio.h>
# include <stdlib.h>
struct student {  //  用结构体定义链表的结点int num;    //  学号float score;  //  分数struct student *next;  //  存储的是指向下一个结构体的地址
};
struct student *establish(void);  //  建立链表的函数的声明
struct student *lessen(struct student *head, int num);  //  删除结点的函数的声明
struct student *insert(struct student *head, int num, struct student *node);  //  插入结点的函数的声明
struct student *reserve(struct student *head);  //  链表指向倒置的函数的声明
void output(struct student *head);  //  输出链表的函数的声明
void deletelist(struct student *head);  //  粉碎链表的函数的声明
int n;  // 定义全局变量，表示链表中结点的个数
int main(void) {struct student *head;  // 定义链表的头指针int num, num2;  // num表示要删去的结点head = establish();  // 调用建立链表的函数output(head);  //  调用输出链表的函数printf("请输入你要删除的结点：\n");scanf("%d", &num);head = lessen(head, num);  //  调用删除结点的函数output(head);  //  调用输出链表的函数struct student *node = malloc(sizeof(struct student));  // 定义一个新的结点，并为他开辟一个空间printf("请输入需要插入新结点的数据：\n");scanf("%d%f", &node->num, &node->score);  // 给该新结点赋值printf("请输入要插入的位置（哪个结点之后）：\n");scanf("%d", &num2);  // 输入要插入的位置head = insert(head, num2, node);  // 调用插入结点的函数output(head);  // 调用输出的函数printf("现在对该链表的指向进行倒置\n");head = reserve(head);  // 调用链表指向倒置的函数output(head);  // 调用输出链表的函数deletelist(head);  //  调用粉碎链表的函数return 0;
}struct student *establish(void) {  // 定义建立链表的函数struct student *p1, *p2, *head;  // 定义三个指针变量,p1、p2可以对相邻结点进行操作，head为头指针n = 0;  //  给n初始化，即结点为0p1 = p2 = malloc(sizeof(struct student));  // 给两个指针变量分配动态内存head = NULL;  // 一定要将头指针置空。(如果没有初始化，一旦没有执行循环,该函数就会直接返回没有初始化的头指针，即没用的头指针)printf("请输入数据(0 0结束)：\n");scanf("%d%f", &p1->num, &p1->score);  // 给结点赋值while (p1->num != 0) {  //  建立一个while循环，判断条件是检测p1－>num是否为0，以决定是否终止循环n += 1;  // 若不为0，则可建立新结点，即结点数＋1if (n == 1)  //  将第一个结点的地址赋给头指针head = p1;else  //  将p1的地址赋给p2，如此p1,p2就能实现对相邻结点的操作p2 = p1;p1 = malloc(sizeof(struct student));  // 建立新结点p2->next = p1;  // 把新结点的位置赋给新结点前的结点存储的地址区间内(也就是p2对应的结点)scanf("%d%f", &p1->num, &p1->score);  // 给新结点赋值}p2->next = NULL;  //  循环结束后,p2就是最后一个结点，故将其存储的地址区间置空free(p1);  // 此时的p1起到的是结束循环的作用，是一个没有作用的结点，应该删去，故清空其内存，并加以置空p1 = NULL;  //  将无作用的结点置空return head;  // 返回头指针
}
struct student *lessen(struct student *head, int num) { // 动态链表结点的删除函数struct student *p1, *p2 = NULL;//初始化，避免p2没有被初始化（在本程序中确实有可能）if (head == NULL) {printf("List is NULL\n");//先判断是否为空链表，如果是，返回头指针而不做其他操作return head;}p1 = head;//把头指针赋给p1while (p1->num != num && p1->next != NULL) { //while循环条件：结构体的数值不等于num且结构体地址不为NULL（即不对最后一个结点操作）p2 = p1; //用p2保存p1的地址，便于储存所要删除的结点的地址区间的内容p1 = p1->next; //结点后移}if (p1->num == num) { //判断该结点是否符合要求if (p1 == head) { //判断该结点是否为第一个结点head = p1->next; //如果删除的是第一个结点，则把第一个结点的地址区间的内容赋给headprintf("Delete %d success\n", num);} else { //如果删除的不是第一个结点，则将所删除结点的地址区间内容赋给p2的地址区间p2->next = p1->next;printf("Delete %d success\n", num);}free(p1); //清空p1，即清空删除结点所占的内存p1 = NULL; //将p1置空，避免生成野指针n -= 1; //结点数减少一个} else {printf("Can't find the num in the list\n");}return head; //返回头指针
}
struct student *insert(struct student *head, int num, struct student *node) { //定义动态链表插入结点的函数struct student *p1; // 定义一个p1，相当于结构体指针的副本if (head == NULL) { // 倘若这是一个空链表，则加一个结点它就不是空链表了head = node; // 所以就把新结点的位置赋给头指针headnode->next = NULL; // 将新结点的地址区间清空n += 1; // 结点数加1} else {  //如果不是空链表，则执行接下来的操作p1 = head; // 将头指针赋给p1，防止接下来的操作改变头指针的值while (p1->num != num && p1->next != NULL) // 用一个while循环对目标结点（新结点前面的结点）进行搜索p1 = p1->next; // 将链表推进}if (p1->num == num) { // 判断是否存在目标结点node->next = p1->next;  // 将node插入p1与原p1下一个结点之间，把p1指向下一结点的地址区间赋给node的地址区间p1->next = node; // 再把node的地址赋给p1的地址区间n += 1; // 结点数加一} else {printf("Cannot find the figure\n");  //  如果没有找到目标结点，则输出提示信息}return head;  //  返回头指针
}
struct student *reserve(struct student *head) {  //定义一个将链表指向倒置的函数struct student *p, *p1, *p2;  //  定义三个结构体指针变量，p用于暂时储存，p1,p2用于对相邻结点的操作p1 = NULL;  // p1指前面的结点(原链表)，刚开始赋NULL是为了让第一个结点(也就是倒置后的尾结点)的地址区间清空p2 = head;  // p2指后面的结点(原链表)，刚开始赋head是要通过p2对该链表进行操作while (p2 != NULL) {  // 定义一个while循环，第一是判断该链表是否为空链表，第二是判断是否到达了原先链表的尾结点p = p2->next;  // 先用p暂时储存p2所存储的下一个结点地址区间，目的是为了实现链表操作时结点的后移p2->next = p1;  // 然后把前面结点的地址赋给后面结点的地址区间，目的是使后一个结点指向前面的一个结点，以实现指向的倒置p1 = p2;   //  将p2位置赋给p1，因为结点后移时p1,p2的指向也要跟着后移p2 = p;   // 将下一个结点的位置赋给p2，完成结点的后移}head = p1;  //  循环结束时，p1对应的就是新链表的第一个结点，故将其地址赋给头指针return head;  //  返回头指针
}
void output(struct student *head) {  // 定义一个链表输出的函数struct student *p1;  // 定义结构体指针变量p1，用于结点的后移，以实现输出操作p1 = head;  // 将head赋给p1，以实现对该链表的操作while (p1 != NULL) {  // 建立一个while循环，结束条件是到达尾结点printf("%d\n%f\n", p1->num, p1->score);  // 输出结点中的数值部分p1 = p1->next;  // 将下一个结点的位置赋给p1}return;
}
void deletelist(struct student *head) {struct student *p1; // 定义结构体指针变量副本while (head != NULL) { // 建立一个while循环，条件是head不为空p1 = head->next;  // 将head所指向地址赋给p1free(head); // 然后释放head指向的结构体所占的内存head = p1; // 再把下一个结构体的地址赋给head}
}

4.各基本操作的函数

1）链表的建立

struct student *establish(void) {  // 定义建立链表的函数struct student *p1, *p2, *head;  // 定义三个指针变量,p1、p2可以对相邻结点进行操作，head为头指针n = 0;  //  给n初始化，即结点为0p1 = p2 = malloc(sizeof(struct student));  // 给两个指针变量分配动态内存head = NULL;  // 一定要将头指针置空。(如果没有初始化，一旦没有执行循环,该函数就会直接返回没有初始化的头指针，即没用的头指针)printf("请输入数据(0 0结束)：\n");scanf("%d%f", &p1->num, &p1->score);  // 给结点赋值while (p1->num != 0) {  //  建立一个while循环，判断条件是检测p1－>num是否为0，以决定是否终止循环n += 1;  // 若不为0，则可建立新结点，即结点数＋1if (n == 1)  //  将第一个结点的地址赋给头指针head = p1;else  //  将p1的地址赋给p2，如此p1,p2就能实现对相邻结点的操作p2 = p1;p1 = malloc(sizeof(struct student));  // 建立新结点p2->next = p1;  // 把新结点的位置赋给新结点前的结点存储的地址区间内(也就是p2对应的结点)scanf("%d%f", &p1->num, &p1->score);  // 给新结点赋值}p2->next = NULL;  //  循环结束后,p2就是最后一个结点，故将其存储的地址区间置空free(p1);  // 此时的p1起到的是结束循环的作用，是一个没有作用的结点，应该删去，故清空其内存，并加以置空p1 = NULL;  //  将无作用的结点置空return head;  // 返回头指针
}

2）链表的输出

void output(struct student *head) {  // 定义一个链表输出的函数struct student *p1;  // 定义结构体指针变量p1，用于结点的后移，以实现输出操作p1 = head;  // 将head赋给p1，以实现对该链表的操作while (p1 != NULL) {  // 建立一个while循环，结束条件是到达尾结点printf("%d\n%f\n", p1->num, p1->score);  // 输出结点中的数值部分p1 = p1->next;  // 将下一个结点的位置赋给p1}return;
}

3）链表结点的插入

struct student *insert(struct student *head, int num, struct student *node) { //定义动态链表插入结点的函数struct student *p1; // 定义一个p1，相当于结构体指针的副本if (head == NULL) { // 倘若这是一个空链表，则加一个结点它就不是空链表了head = node; // 所以就把新结点的位置赋给头指针headnode->next = NULL; // 将新结点的地址区间清空n += 1; // 结点数加1} else {  //如果不是空链表，则执行接下来的操作p1 = head; // 将头指针赋给p1，防止接下来的操作改变头指针的值while (p1->num != num && p1->next != NULL) // 用一个while循环对目标结点（新结点前面的结点）进行搜索p1 = p1->next; // 将链表推进}if (p1->num == num) { // 判断是否存在目标结点node->next = p1->next;  // 将node插入p1与原p1下一个结点之间，把p1指向下一结点的地址区间赋给node的地址区间p1->next = node; // 再把node的地址赋给p1的地址区间n += 1; // 结点数加一} else {printf("Cannot find the figure\n");  //  如果没有找到目标结点，则输出提示信息}return head;  //  返回头指针
}

4）链表结点的删除

struct student *lessen(struct student *head, int num) { // 动态链表结点的删除函数struct student *p1, *p2 = NULL;//初始化，避免p2没有被初始化（在本程序中确实有可能）if (head == NULL) {printf("List is NULL\n");//先判断是否为空链表，如果是，返回头指针而不做其他操作return head;}p1 = head;//把头指针赋给p1while (p1->num != num && p1->next != NULL) { //while循环条件：结构体的数值不等于num且结构体地址不为NULL（即不对最后一个结点操作）p2 = p1; //用p2保存p1的地址，便于储存所要删除的结点的地址区间的内容p1 = p1->next; //结点后移}if (p1->num == num) { //判断该结点是否符合要求if (p1 == head) { //判断该结点是否为第一个结点head = p1->next; //如果删除的是第一个结点，则把第一个结点的地址区间的内容赋给headprintf("Delete %d success\n", num);} else { //如果删除的不是第一个结点，则将所删除结点的地址区间内容赋给p2的地址区间p2->next = p1->next;printf("Delete %d success\n", num);}free(p1); //清空p1，即清空删除结点所占的内存p1 = NULL; //将p1置空，避免生成野指针n -= 1; //结点数减少一个} else {printf("Can't find the num in the list\n");}return head; //返回头指针
}

5）链表结点指向的倒置

struct student *reserve(struct student *head) {  //定义一个将链表指向倒置的函数struct student *p, *p1, *p2;  //  定义三个结构体指针变量，p用于暂时储存，p1,p2用于对相邻结点的操作p1 = NULL;  // p1指前面的结点(原链表)，刚开始赋NULL是为了让第一个结点(也就是倒置后的尾结点)的地址区间清空p2 = head;  // p2指后面的结点(原链表)，刚开始赋head是要通过p2对该链表进行操作while (p2 != NULL) {  // 定义一个while循环，第一是判断该链表是否为空链表，第二是判断是否到达了原先链表的尾结点p = p2->next;  // 先用p暂时储存p2所存储的下一个结点地址区间，目的是为了实现链表操作时结点的后移p2->next = p1;  // 然后把前面结点的地址赋给后面结点的地址区间，目的是使后一个结点指向前面的一个结点，以实现指向的倒置p1 = p2;   //  将p2位置赋给p1，因为结点后移时p1,p2的指向也要跟着后移p2 = p;   // 将下一个结点的位置赋给p2，完成结点的后移}head = p1;  //  循环结束时，p1对应的就是新链表的第一个结点，故将其地址赋给头指针return head;  //  返回头指针
}

6）链表的粉碎

void deletelist(struct student *head) {struct student *p1; // 定义结构体指针变量副本while (head != NULL) { // 建立一个while循环，条件是head不为空p1 = head->next;  // 将head所指向地址赋给p1free(head); // 然后释放head指向的结构体所占的内存head = p1; // 再把下一个结构体的地址赋给head}

5.需要注意的地方

1.分配动态内存要注意释放并清空；
2.某些指针变量的初始化；
3.建立链表完成后记得将最后一个结点的地址区间置空；同样的，指向倒置时，记得将第一个结点的地址赋给头指针。

以上内容皆为本人观点，欢迎大家提出意见，共同探讨！

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