C語言學(xué)習(xí):鏈表的概念和其簡單操作

(一)什么是鏈表?

鏈表是一種常見的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是一種線性表,是一種在物理存儲單元上非連續(xù)非順序的存儲結(jié)構(gòu)。
鏈表有一系列節(jié)點構(gòu)成,節(jié)點在運行時動態(tài)生成,每個節(jié)點包括數(shù)據(jù)域,數(shù)據(jù)域存儲當(dāng)前節(jié)點的信息,指針域存儲下一個節(jié)點的手地址。

(二)為什么要使用鏈表?

  1. 順序存儲對空間的利用率不高;
  2. 內(nèi)存隨著時間的增加會找不到大塊的順序空間;
  3. 數(shù)組的大小只能是固定的,增加或刪除都會移動大量數(shù)據(jù);
  4. 鏈?zhǔn)酱鎯Υ笮】梢陨炜s;
  5. 鏈?zhǔn)酱鎯寐矢摺?/li>

(三)單向鏈表和雙向鏈表

單向鏈表:每個元素包含一個指針域,該指針域指向該元素的直接后繼元素。
雙向鏈表:每個元素除了有一個指針域指向直接后繼元素以外,還有一個指針指向其直接前驅(qū)元素。
如果把最后一個節(jié)點的指針指向第一個結(jié)點,同時把第一個結(jié)點的前向指針指向最后一個結(jié)點,這樣就構(gòu)成單向循環(huán)鏈表和雙向循環(huán)鏈表。

(四)一個簡單案例

這是一個小的系統(tǒng),能實現(xiàn)幾項簡單的功能:創(chuàng)建鏈表、輸入數(shù)據(jù)、查看信息、保存信息、讀取信息、 刪除結(jié)點、 查找信息
以下為部分代碼:

結(jié)構(gòu)體定義

typedef struct date
{
    char name[32];
    char pass[32];
    char id[32];
}DATE;

typedef struct head
{
    int len;
    struct node * pfhead;
}Head,*PH;

typedef struct node
{
    DATE date;
    struct node * next;
}NODE,*PN;

創(chuàng)建鏈表
功能:構(gòu)造一個鏈表頭
傳參:空
返回值:鏈表頭
調(diào)用函數(shù):無

PH create_list()
{
    PH phead=NULL;
    phead = (PH)malloc(sizeof(Head));
    phead->pfhead=NULL;
    phead->len=0;
    return phead;
}

獲取數(shù)據(jù)
功能:獲取數(shù)據(jù)
傳參:空
返回值:鏈表頭
調(diào)用函數(shù):無

PN getdate()
{
    PN pnode=NULL;
    pnode = (PN)malloc(sizeof(NODE));
    printf("請輸入以下信息:\n");
    printf("name:");
    scanf("%s",pnode->date.name);
    getchar();
    printf("pass:");
    scanf("%s",pnode->date.pass);
    getchar();
    printf("id:");
    scanf("%s",pnode->date.id);
    getchar();
    return pnode;
}

插入結(jié)點
功能:插入結(jié)點到鏈表中
傳參:鏈表頭
返回值:鏈表頭
調(diào)用函數(shù):獲取數(shù)據(jù)函數(shù) getdate()

PH insert_list(PH phead)
{
    NODE* node;
    int flag=0,i=0;
    while(1)
    {
        if(flag!=0)
        {
            printf("是否繼續(xù)添加:1繼續(xù),0結(jié)束\n");
            printf("你的選擇:");
            scanf("%d",&i);
            getchar();
            if(i == 0)
                break;
        }
        node = getdate();
        node->next=phead->pfhead;
        phead->pfhead=node;
        phead->len++;
        flag++;
    }
    return phead;
}

打印鏈表
功能:打印鏈表信息
傳參:鏈表頭
返回值:空
調(diào)用函數(shù):無

void print_list(PH phead)
{
    PN node=phead->pfhead;
    while(node!=NULL)
    {
        printf("%-8s%-8s%-8s\n",node->date.name,node->date.pass,node->date.id);
        node=node->next;
    }
    printf("任意鍵退出:");
    getchar();
}

查找數(shù)據(jù)
功能:查找數(shù)據(jù)成員
傳參:鏈表頭
返回值:無
調(diào)用函數(shù):無

void search_list(PH phead)
{
    PN node=phead->pfhead;
    char id[32];
    printf("請輸入ID:");
    scanf("%s",id);
    getchar();
    while(node->next!=NULL && strcmp(node->date.id,id)!=0)
    {
        node = node->next;
    }
    if(strcmp(node->date.id,id)==0)
    {
        printf("%-8s%-8s%-8s\n",node->date.name,node->date.pass,node->date.id); 
    }
    else
    {
        printf("查無此人\n");
    }
    printf("任意鍵退出:");
    getchar();
    return ;
}

刪除結(jié)點
功能:刪除結(jié)點
傳參:鏈表頭
返回值:鏈表頭
調(diào)用函數(shù):無

PH delete_list(PH phead)
{
    PN node=phead->pfhead;
    PN node2;
    char id[32];
    printf("請輸入ID:");
    scanf("%s",id);
    getchar();
    while(node->next!=NULL && strcmp(node->date.id,id)!=0)
    {
        node2=node;
        node = node->next;
    }
    if(strcmp(node->date.id,id)==0)
    {
        if(node == phead->pfhead)
            phead->pfhead=node->next;
        else
            node2->next=node->next;
        phead->len--;
    }
    else
    {
        printf("查無此人\n");
    }
    return phead;
}

保存信息
功能:保存信息到文件
傳參:鏈表頭
返回值:無
調(diào)用函數(shù):無

void save_list(PH phead)
{
    FILE * fp;
    if((fp=fopen("phead","w"))==NULL)
        {
            printf("打開文件失敗\n");
            exit(1);
        }
    PN node=phead->pfhead;
    while(node!=NULL)
    {
        fwrite(node,sizeof(NODE),1,fp);
        node=node->next;
    }
    fclose(fp);
    return ;
}

讀取信息
功能:從文件中讀取信息
傳參:空
返回值:鏈表頭
調(diào)用函數(shù):無

PH read_list()
{
    FILE * fp;
    if( (fp=fopen("phead","r"))==NULL)
    {
        printf("打開文件失敗\n");
        exit(1);
    }
    PH phead=(PH)malloc(sizeof(Head));
    phead->pfhead=NULL;
    PN node=(PN)malloc(sizeof(NODE));
    while(fread(node,sizeof(NODE),1,fp)>0)
    {
        node->next=phead->pfhead;
        phead->pfhead=node;
        phead->len++;
        node=(PN)malloc(sizeof(NODE));
    }
    fclose(fp);
    return phead;
}
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