嵌入式开发学习（C语言9-链表）
链表
（自用笔记）
1 链表的概念
1.1 定义
链表是通过链表中的指针连接次序来实现数据元素的逻辑顺序的一种线性存储结构，它在物理存储上非连续
1.2 特点
- 链表由一系列节点（链表中每一个元素称为节点）组成，节点在运行时动态生成（malloc）
- 每个节点包括两个部分，一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个节点地址的指针域
1.3 构成
链表由一个个节点构成，每个节点一般采用结构体的形式组织
例如：
typedef struct student
{
int num;
char name[20];
struct student *next;
} STU;
链表节点分为两个域
数据域：存放各种实际的数据，如num、score等
指针域：存放下一节点的首地址，如next等
2 链表的操作
创建、遍历、释放、查找、删除、插入，排序、逆序
2.1 链表的创建
2.1.1思路
第一步：创建一个结点；
第二步：创建第二个结点，将其放在第一个结点的后面（第一个结点的指针域保存第二个结点的地址）；
第三步：再次创建结点，找到原本链表中的最后一个结点，接着将最后一个结点的指针域保存新节点地址，以此类惟；
2.2.2示例
#include 2.2 链表的遍历
2.2.1 思路
第一步：输出第一个结点的数据域，输出完毕后，让指针保存后一个结点的地址（即这个结点的指针域）；
第二步：输出移动后地址对应的结点的数据域，输出完毕后，指针继续后移；
第三步：以此类推，直到结点针域为NULL；
2.2.2 示例
#include 
2.3 链表的释放
2.3.1 思路
第一步：重新定义一个指针q，保存p指向结点的地址；
第二步：然后p后移保存下一个结点的地址，然后释放q对应的结点；
第三步：以此类准，直到p为NULL为止；
2.3.2 示例
// 链表的释放
void link_free(STU **p_head)
{
// 定义一个指针变量保存头结点的地址
STU *pb = *p_head;
while (*p_head != NULL)
{
// 先保存p_head指向的结点的地址
pb = *p_head;
// p_head保存下一个结点地址
*p_head = (*p_head)->next;
// 释放结点并防止野指针
free(pb);
pb = NULL;
}
}
2.4 链表节点的查找
2.4.1 思路
第一步：先对比第一个结点的数据域是否是想要的数据；
第二部：如果是就直接返回，如果不是则继续查找下一个结点；
第三步：如果到达最后一个结点的时候都没有匹配的数据，说明要查找数据不存在；
2.4.2 示例
#include 
2.5 链表节点的删除
2.5.1 思路
第一步：如果链表为空，不需要删除；
第二部：如果删除的是第一个结点，则需要将保存链表首地址的指针保存第一个结点的下一个结点的地址；
第三步：如果删除的是中间结点，则找到中间结点的前一个结点，让前一个结点的指针域保存这个结点的后一个结点的地址即可；
2.5.2 示例
#include 
2.6 链表中插入一个节点
2.6.1 思路
第一步：链表中插入一个结点，按照原本链表的顺序插入，找到合适的位置；
第二步：按情况分（按照从小到大）：
- 如果链表没有结点，则新插入的就是头结点；
- 如果新插入的结点的数值最小，则作为头结点；
- 如果新插入的结点的数值在中间位置，则找到前一个，然后插入到他们中间；
- 如果新插入的结点的数值最大，则插入到最后；
2.6.2 示例
#include 
2.7 链表排序
2.7.1 思路
第一步：如果链表为空，不需要排序；
第二步：如果链表只有一个结点，不需要排序；
第三步：先将第一个结点与后面所有的结点依次对比数据域，只要有比第一个结点数据域小的，则交换位置；
第四步：交换之后，拿新的第一个结点的数据域与下一个结点再次对比，如果比他小，再次交换；
第五步：依次类推，第一个结点确定完毕之后，接下来再将第二个结点与后面所有的结点对比，直到最后一个结点也对比完毕为止；
2.7.2 示例
#include 
2.8 链表逆序
2.8.1 思路
第一步：当前节点的下一个节点不为空，就让下个节点指向这个节点，同时节点后移
第二步：重复上述操作
第三步：当前节点的下一个节点为空，则让原头节点指向NULL，然后把当前节点作为头节点
2.8.2 示例
#include 
3 双向链表
3.1 双向链表的创建和遍历
3.1.1 思路
-
创建
第一步：创建一个结点，前后指针为空；
第二步：创建第二个结点，上一个节点后指针指向当前节点，当前节点前指针指向上一个节点；
第三步：找到原本链表中的最后一个结点，重复上述操作； -
遍历
（双向链表可以从前往后和从后往前遍历）
第一步：输出第一个结点的数据域，输出完毕后，让指针保存后一个结点的地址（即这个结点的指针域）；
第二步：输出移动后地址对应的结点的数据域，输出完毕后，指针继续后移；
第三步：以此类推，直到结点针域为NULL；
3.1.2 示例
#include 
3.2 双向链表节点的删除
3.2.1 思路
第一步：如果链表为空，则不需要删除；
第二步：如果删除第一个结点，则保存链表首地址的指针保存后一个结点的地址，并且让这个结点的front保存NULL；
第三步：如果删除最后一个结点，只需要让最后一个结点的前一个结点的next保存NULL即可；
第四步：如果删除中间结点，则让中间结点的前后两个结点的指针域分别保存对方的地址即可；
3.2.2 示例
#include 
3.3 双向链表插入节点
3.3.1 思路
第一步：链表中插入一个结点，按照原本链表的顺序插入，找到合适的位置；
第二步：按情况分（按照从小到大）：
- 如果链表没有结点，则新插入的就是头结点；
- 如果新插入的结点的数值最小，则作为头结点；
- 如果新插入的结点的数值在中间位置，则找到前一个，然后插入到他们中间；
- 如果新插入的结点的数值最大，则插入到最后；
3.3.2 示例
#include 