数据结构——创建一个带头节点的单链表(C语言)

写在前面：

最近正在学习数据结构中的单链表，看书(《数据结构(第二版)》，下称课本)的时候理解的挺快的。直到自己敲的时候才发现，笔者看懂的只是书上的类C语言，且个人觉得书上的各个基本操作的实现表现得较为简略，导致自己去实现的时候一塌糊涂。笔者认为最难的是创建单链表后，结点数据在其中的存储以及结点之间逻辑关系的存储。

写此博客，录笔者实现单链表的历程。此篇是第一篇，也是第一步，创建带头结点的单链表,且可输入数据。

注:笔者刚上大一，学习c语言没多久，内容比较基础，表达没那么专业到位，更多的是帮助自己记录思路,如有错误，欢迎指正。

实现

思路

创建结构体变量

定义一个链表

创建头结点

创建新结点

打印链表

具体步骤（文末有具体代码及运行效果）

• 创建结构体

typedef struct node

{

int data;//数据域

struct node *next；//指针域

}LNode，*LinkList；//命名原因如下（出自课本）

笔者的理解：LNode表示结点，个数不限；LinkList表示指向头结点的指针，仅有一个。

此时，结构体变量创建完成。

• 定义一个链表

LNode* list;

定义一个LNode类型的list指针变量，用于在函数之间的传递，以储存单链表的每一次改动。

• 创建头结点

list=createhead()//创建的头结点赋值给list链表

LNode* createhead()

{

LinkList L;//创建头指针

L=(LinkList)malloc(sizeof(LinkList));//为头结点开辟空间，L作为头指针指向这块空间

L->next=NULL;//空链表的尾指针指向空

return L;//将L返回

}

此时，list为一个有头结点的空链表。

• 创建新结点

createnode(list);//将list传进去，此时list是个指针，传的是单链表的首地址，在函数内部就可改变它；

void createnode(LinkList L)//此处将形参命名为L，且类型为LinkList，意在提示我们传过来的是指

//向头结点的指针；

{

//开辟新结点

LNode* new=（LNode*）malloc(sizeof(LNode));

//安置new的数据域

int data1;

printf("请输入要放入的值");

scanf("%d",&data1);

new->data=data1;

//安置new的指针域，此处使用前插法（后有解释以及后插法的具体实现）

new->next=L->next;//L的指针域赋值给new，即new指向NULL；

L->next=new;//L指向new

}

//由下图不难看出其关系，

• 至此，一个可以存储数据及逻辑关系的单链表已创建完成。

*****下面解释一下前插法与后插法的区别：

首先要明确一点，每次将单链表传到函数内部，单链表都是从头结点开始访问各个元素的，这取决于单链表的有序存储结构。

前插法，每次进去新的结点都是插在头结点后面，成为新的首元结点，而链表的访问又是从头结点开始的，则使用前插法会比较方便。

而后插法，每次都要插在尾结点的后面，成为新的尾结点。这就需要我们每次调用时都找到当前尾结点的所在之处。故需要加入一个函数实现遍历的功能。

后插法版本的createnode：

void createnode(list)

{

LNode* new=（LNode*）malloc(sizeof(LNode));

//安置new的数据域

int data1;

printf("请输入要放入的值");

scanf("%d",&data1);

new->data=data1;

//安置new的指针域，此处使用后插法

LNode *tail;//t用来遍历,tail定位尾指针

tail=search(L);

tail->next=new;

new->next=NULL;

tail=new;

}

由下图不难看出。

LNode* search(LinkList L)

{

LNode *p=L;

while(p->next)

p=p->next;

return p;

}

*以下细微差距，第二种方法会让tail为nullptr，造成非法访问，*

*逻辑上没有太大问题，但是仔细分析是有问题的*

• 打印链表

即遍历

void print(LinkList L)

{

LNode *p=L->next;//不指向L，因为L的数据域没数据，就不必输出

while(p)

{

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

p=p->next;

}

}

• 此时，单链表的创建已全部完成，以下是顺序完整的代码（用前插法演示

typedef struct node
{
    struct node* next;
    int data;
}LNode,*LinkList;
#include 
#include 
LNode* createhead()
{
    LinkList L = (LinkList)malloc(sizeof(LinkList));
    L->next = NULL;
    return L;
}
void createnode(LinkList L)
 {
        LNode* new = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
        int data1;
        printf("请输入要放入的值");
        scanf("%d", &data1);
        new->data = data1;
        new->next = L->next;
        L->next = new;
}
void print(LinkList L)
{
    
        LNode* p = L->next;
        while (p)
        {
            printf("%d\n", p->data);
            p = p->next;
        }
    
}
int main()
{
    LNode* list;
    list = createhead();
    while (1)//此处加入死循环，看看是否已经构建起单链表的逻辑结构了
    {
        createnode(list);
        print(list);
    }
}

此为输出的效果，可见单链表已构建成功。

最难的创建单链表已完成，接下来几篇文章将介绍在学生管理系统下的单链表的按姓名查找、按姓名删除、修改、记录学生人数等功能。

谢谢观看！