c实现链表

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c实现链表

链表的结构定义：

链表的结构操作：

1、初始化链表

2、销毁链表

3、插入结点

4、输出链表数据

5、查找链表数据

扩展

代码实现

---

c实现链表

链表的结构定义：

/*** 链表结构定义 ***/
typedef struct Node
{
    int data;           //数据领
    struct Node * next; //指针域
}Node;

链表的结构操作：

1、初始化链表

//1、初始化
Node * getNewNode(int val){
    Node * p = (Node *)malloc(sizeof(Node));    //为新链表开辟空间
    p->data = val;              //数据域赋值
    p->next = NULL;             //指针域指向空
    return p;
}

2、销毁链表

//2、销毁链表
void clear(Node * head){
    if(head == NULL) return ;
    //不能直接释放结点，如果直接释放会导致内存泄漏
    for(Node *p = head, *q; p; p = q){
        q = p->next;
        free(p);
    }
    return ;
}

3、插入结点

// //3.1、无头链表：插入节点
// Node *insert(Node *head, int pos, int val){
//     if( pos == 0 ){     
//         //如果插入位置是0也就是头指针的位置
//         //先将val值包成一个新节点，然后让新节点指向原来链表的首地址，再返回新链表的首地址
//         Node *p = getNewNode(val);
//         p->next = head;
//         return p; 
//     }

//     int n = -1;
//     for (Node *p = head; p; p = p->next) n += 1;
//     if(pos > n) pos = n;
    
//     //定义指针p找到待插入位置的前一个元素
//     Node *p = head; 
//     for (int i = 0; i < pos; i++) p = p->next;
//     Node * node = getNewNode(val); // 将val值包成一个新节点，插入节点
//     node->next = p->next;
//     p->next = node;
//     return head;    //返回新链表
// }
//3.2 有头链表：插入节点
Node *insert2(Node *head, int pos, int val){
    // 虚拟头节点    指针p指向虚拟头节点  插入结点开辟新的空间
    Node new_head, *p = &new_head, *node = getNewNode(val);
    new_head.next = head;//虚拟头节点指向链表
    for (int i = 0; i < pos; i++) p = p->next;//找到插入前一个位置
    node->next = p->next;
    p->next = node;
    return new_head.next; //返回头结点的所指向链表的地址
}

4、输出链表数据

//4、输出链表数据 
void output_linklist(Node *head){
    int n = 0;
    // 先统计有多少个结点
    for (Node *p = head; p; p = p->next) n += 1;    
    for (int i = 0; i < n; i++){
        printf("%3d",i);
        printf("  ");
    }
    printf("\n");
    for(Node *p = head; p; p = p->next){
        printf("%3d",p->data);
        printf("->");
    }
    printf("\n\n\n");
    return ;
}

5、查找链表数据

//5、查找
int find(Node *head, int val){
    Node *p = head;
    int n = 0;
    while (p)
    {
        if(p->data == val){
            output_linklist(head);
            int len = n * (3 + 2) + 2;
            for (int i = 0; i < len; i++) printf(" ");
            printf("^\n");
            for (int i = 0; i < len; i++) printf(" ");
            printf("|\n");
            return 1;
        }
        n += 1;
        p = p->next;
    }
    return 0;
}

扩展

while(~scanf("%d", &n))  等价于 while(scanf("%d",&n)!=EOF)
        EOF，为End Of File的缩写，通常在文本的最后存在此字符表示资料结束。EOF通常的值为-1。

         while(~scanf("%d", &n)) 意思就是当有值输入的时候，进入while，当没有值输入时就结束while。（输入了值，如果scanf成功读取了就返回1，取反的结果不为0，进入while；如果scanf没有成功读取，返回0，取反的结果不为0，进入while；如果没有输入，到达文件末尾则返回-1，取反的结果为0，结束while。）

代码实现

#include 
#include 
#include 

/*** 链表结构定义 ***/
typedef struct Node
{
    int data;           //数据领
    struct Node * next; //指针域
}Node;

/*** 链表结构操作 ***/
//1、初始化
Node * getNewNode(int val){
    Node * p = (Node *)malloc(sizeof(Node));    //为新链表开辟空间
    p->data = val;              //数据域赋值
    p->next = NULL;             //指针域指向空
    return p;
}

// //3.1、无头链表：插入节点
// Node *insert(Node *head, int pos, int val){
//     if( pos == 0 ){     
//         //如果插入位置是0也就是头指针的位置
//         //先将val值包成一个新节点，然后让新节点指向原来链表的首地址，再返回新链表的首地址
//         Node *p = getNewNode(val);
//         p->next = head;
//         return p; 
//     }

//     int n = -1;
//     for (Node *p = head; p; p = p->next) n += 1;
//     if(pos > n) pos = n;
    
//     //定义指针p找到待插入位置的前一个元素
//     Node *p = head; 
//     for (int i = 0; i < pos; i++) p = p->next;
//     Node * node = getNewNode(val); // 将val值包成一个新节点，插入节点
//     node->next = p->next;
//     p->next = node;
//     return head;    //返回新链表
// }
//3.2 有头链表：插入节点
Node *insert2(Node *head, int pos, int val){
    // 虚拟头节点    指针p指向虚拟头节点  插入结点开辟新的空间
    Node new_head, *p = &new_head, *node = getNewNode(val);
    new_head.next = head;//虚拟头节点指向链表
    for (int i = 0; i < pos; i++) p = p->next;//找到插入前一个位置
    node->next = p->next;
    p->next = node;
    return new_head.next; //返回头结点的所指向链表的地址
}

//2、销毁链表
void clear(Node * head){
    if(head == NULL) return ;
    //不能直接释放结点，如果直接释放会导致内存泄漏
    for(Node *p = head, *q; p; p = q){
        q = p->next;
        free(p);
    }
    return ;
}

//4、输出链表数据 
void output_linklist(Node *head){
    int n = 0;
    // 先统计有多少个结点
    for (Node *p = head; p; p = p->next) n += 1;    
    for (int i = 0; i < n; i++){
        printf("%3d",i);
        printf("  ");
    }
    printf("\n");
    for(Node *p = head; p; p = p->next){
        printf("%3d",p->data);
        printf("->");
    }
    printf("\n\n\n");
    return ;
}

//5、查找
int find(Node *head, int val){
    Node *p = head;
    int n = 0;
    while (p)
    {
        if(p->data == val){
            output_linklist(head);
            int len = n * (3 + 2) + 2;
            for (int i = 0; i < len; i++) printf(" ");
            printf("^\n");
            for (int i = 0; i < len; i++) printf(" ");
            printf("|\n");
            return 1;
        }
        n += 1;
        p = p->next;
    }
    return 0;
}

int main(void){
    srand(time(0));
    #define MAX_OP  7
    Node *head = NULL;
    for (int i = 0; i < MAX_OP; i++)
    {
        int pos = rand() % (i+1), val = rand() % 100;
        printf("insert %d at %d to linklist.\n",val,pos);
        head = insert2(head,pos,val);
        output_linklist(head);
    }
    int val;
    while (~scanf("%d", &val)) {
        if (!find(head, val)) {
            printf("not found\n");
        }
    }
    clear(head);
    return 0;
}