c語言鏈表的用法

鏈表是數據結構中比較基礎也是比較重要的類型之一，那么有了數組，為什么我們還需要鏈表呢！或者說設計鏈表這種數據結構的初衷在哪里？下面小編就為大家介紹下c語言鏈表的用法。

c語言枚舉的用法如下：

這是因為，在我們使用數組的時候，需要預先設定目標群體的個數，也即數組容量的大小，然而實時情況下我們目標的個數我們是不確定的，因此我們總是要把數組的容量設置的很大，這樣以來就浪費了很多的空間。另外，數組在進行插入操作和刪除操作的時候，在插入或者刪除制定元素之后，我們往往需要進行循環移位，這增加了我們的線性開銷。

正是由于以上的兩種主要原因，鏈表被設計出來用于一般表的操作。為了避免上面描述數組的兩種弊端，我們希望鏈表有一下的特點

1 可以靈活的擴展自己的長度。

2 存儲地址不連續，刪除或者插入操作的時候不需要循環移位。

要實現以上兩個特點，我們需既要保證每個節點的獨立性，又要保存相鄰兩個節點的聯系。

為此，鏈表一般被設計為下面的形式。

Node--->Node---->Node

鏈表是由一個一個的節點組成的，可以方便和自由的插入未知個Node，前一個節點中用指針保存著下一個節點的位置，這樣以來便順利的完成了我們對鏈表的兩點期望，但是唯一的缺點是增加了額外的空間消耗。

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鏈表的定義：

鏈表的定義一般使用結構體，在看《數據結構與算法分析》這本書的時候發現，書中頻繁的使用typedef的關鍵字，結果真的很棒不僅保持的代碼的整潔程度，也讓我們在下面的編碼過程中少見了很多煩人的指針(當然指針還是一直存在的)。所以這里也借用了書中的定義方法。

struct Node;

typedef struct Node* PtrNode;

typedef PtrNode Position;

typedef PtrNode List;

struct Node{

int Value;

PtrNode Next;

};

下面接著書寫一個建立鏈表的函數，輸入每個節點的值，直到這個值是-1的時候函數結束。

在這個里面，我以前一直搞不明白為什么需要定義三個Node *，現在終于了解了，最終還是復習了指針的內容明白的，這里說一下指針實現鏈表對指針的操作很頻繁，需要比較扎實的掌握了指針之后，在來看鏈表會輕松很多。在下面的一段程序里，我分別定義了head/p/tmp這三個指向節點結構體的指針，head的主要作用就像一個傳銷頭目，他會主動聯系上一個下線p，然后他就什么也不干了，p接著去發展一個又一個的下線tmp，結果一串以head為首的鏈表就出來了。

起先，我總覺得有了head，為什么還要p，這是因為如果直接使用head去指向下一個節點，head的.位置也是不斷在移動的，即它永遠處于鏈表的尾端，這樣當我們返回鏈表的時候，其實是空值。所以，我們需要p這個中轉環節。(其實，這種做法在指針中非常普遍，大部分有返回指針類型的函數中，都會首先定義一個指針變量來保存函數的傳入的參數，而不是對參數直接進行操作)。

?

/*

函數功能：創建一個鏈表

函數描述：每次輸入一個新的整數，即把新增加一個節點存放該整數，

當輸入的整數為-1時，函數結束。

*/

List create()

{

int n=0;

Position p,head,tmp;

head=NULL;

tmp=malloc(sizeof(struct Node));

if(tmp==NULL)

{

printf("tmp malloc failed!

");

return NULL;

}

else

{

p=tmp;

printf("please input the first node's message!

");

scanf("%d",&(tmp->Value));

}

while(tmp->Value!=-1)

{

n+=1;

if(n==1)

{

head=p;

tmp->Next=NULL;

}

else

{

p->Next=tmp;

}

p=tmp;

tmp=malloc(sizeof(struct Node));

printf("please input the %d node!

",n+1);

scanf("%d",&(tmp->Value));

}

p->Next=NULL;

free(tmp); //free函數free掉的只是申請的空間，但是指針還是依然存在的。

tmp=NULL;

return head;

}

接下來，在寫一個刪除鏈表節點的函數，輸入一個整數然后遍歷鏈表節點，當鏈表節點的值與該整數相等的時候，即把該節點刪除。

在完成這個函數首先一定要把這個過程思考清楚，不可否認我之前是一個上來就敲代碼的人，看了《劍指offer》感覺這種習慣是程序員的大忌，甚至還想寫一篇博客，名字都想好了《程序員的自我修養之思考在前，代碼在后》。其實想想也是，我們寫程序的目的是為了解決問題，而不是為了簡單的寫程序，純粹的讓程序跑起來大概只會在上學那會存在吧！真實的程序開發中需要考慮幾乎所有 能想到的實際問題，所以無論程序再下，一要學會先思考清楚，再下筆寫程序。

關于這個函數,我們要想到的是：

1 如果鏈表為空，我們該怎么做，當然是直接返回。

2 如果要刪除的元素為頭節點該怎么辦？

3 如果要刪除的元素為尾節點該怎么辦？

當注意到以上三個部分，我們的程序就可能避免掉了輸入鏈表為空，程序直接崩潰的現象，也可以避免刪除元素值為頭節點時刪不掉的尷尬。我們的程序就有了一定的魯棒性。

下面著重考慮鏈表的刪除的實現：

list： ???? Node_a->Node_b->Node_c->Node_d;

?????????????? list ?????? tmp???????? p

?

?? -------> ?????? ? ? ? tmp->Next=p->Next;

?

?

list:?????? Node_a->Node_b----------->Node_d

????????????????????????????????????? free(p)

假設我們要刪除的節點為上圖的Node_c;假設我們能夠找到Node_c的前一個位置tmp和被刪除節點位置p的話;這個時候我們只需要執行tmp->Next=p->Next即可。

只要完成上面的分析以及考慮到各種情況，我們完成下面的代碼就水到渠成了。

/*

函數功能：刪除鏈表中指定值的節點(如果存在多個，只刪除第一個)

本例中輸入一個整數，刪除鏈表節點值為這個整數的節點。

*/

List DeleteNode(List list)

{

Position p,tmp;

int value;

if(list==NULL)

{

printf("The list is null,function return!

");

return NULL;

}

else

{

printf("please input the Node's value:

");

scanf("%d",&value);

}

p=list;

if(p->Value==value)

{

list=p->Next;

free(p);

p=NULL;

return list;

}

while(p!=NULL&&p->Value!=value)

{

tmp=p;

p=p->Next;

}

if(p->Value==value)

{

if(p->Next!=NULL){

tmp->Next=p->Next;

}

else

{

tmp->Next=NULL;

}

free(p);

p=NULL;

}

return list;

}

?關于鏈表的使用場景分析:

鏈表在程序開發中用到的頻率還是非常高的，所以在高級語言中往往會對鏈表進行一些實現，比如STL中list以及Java中也有類似的東西。在目前的服務器端開發，主要運用鏈表來接收一些從數據中取出來的數據進行處理。

即使你不知道鏈表的底層實現，仍然可以成功的運用STL里面的現成的東西。但是作為一個學習者，我覺得會使用和從底層掌握仍然是兩個不同的概念，linux之父說：“talk is less，show you code”。

以下的程序，用鏈表模擬了一個電話通訊錄的功能，包括添加聯系人，查找聯系人，以及刪除聯系人。

PS：關于魯棒性，程序中最大的危險是使用了gets這個函數，目前先保留使用gets，等待找到工作之后在做進一步的程序完善。(尼瑪，讀書去。。。應屆生，找個工作他媽咋這么難呢！?? 工作經驗，工作經驗，艸，那個大牛一出校門就什么都會。)

?

/**************************************************************************

Programe:

This is a phone list write by list

The programe is just prictise for list

Author: heat nan

Mail:964465194@qq.com

Data:2015/07/27

**************************************************************************/

#include

#include

#include

#define N 25

#define M 15

struct node;

typedef struct node* p_node;

typedef p_node List;

typedef p_node Position;

typedef struct node** PList;

struct node{

char name[N];

char number[M];

Position next;

};

int JudgeNameExist(List list,char* name);

void AddPerson(PList list);

void PrintList(List list);

List FindPerson(List list);

List FindPersonByName(List list,char* name);

int AddPersonByName(PList list,List node);

int DeletePersonByName(PList list,char* name);

void DeletePerson(PList list);

int main()

{

List list=NULL;

Position p;

char cmd[100];

while(1)

{

printf(" ? MAIN

");

printf(" ******* 1 add a person *******

");

printf(" ******* 2 show the phone list *******

");

printf(" ******* 3 find from phone list *******

");

printf(" ******* 4 from phone list *******

");

printf("Please input the cmd number:

");

gets(cmd);

switch(cmd[0])

{

case '1':

AddPerson(&list);

break;

case '2':

PrintList(list);

break;

case '3':

FindPerson(list);

break;

case '4':

DeletePerson(&list);

break;

default:

printf("wrong cmd!

");

break;

}

}

return 0;

}

/*

Function:判斷要添加的聯系人名稱是否已經存在于電話簿中.

Input: List 電話列表,name 要添加的聯系人的姓名.

Return: 已經存在返回1,不存在返回0.

*/

int JudgeNameExist(List list,char* name)

{

if(FindPersonByName(list,name)!=NULL)

return 1;

else

return 0;

}

/*

Function:根據輸入的姓名查找聯系人的信息節點

Input: 要輸入的電話列表list,姓名name

Return: 返回查找到的節點

*/

List FindPersonByName(List list,char* name)

{

while(list!=NULL)

{

if(strcmp(list->name,name)==0)

break;

list=list->next;

}

return list;

}

/*

Function:根據姓名添加新的聯系人到聯系人列表

Input: 指向聯系人列表地址的指針， 新用戶節點

Return: 添加成功返回1，添加失敗返回0

*/

int AddPersonByName(PList list,List node)

{

if(node==NULL)

{

printf("the node is NULL!

");

return 0;

}

if(*list==NULL)

{

*list=node;

return 1;

}

List pHead=*list;

while(pHead->next!=NULL)

pHead=pHead->next;

pHead->next=node;

return 1;

}

void AddPerson(PList list)

{

Position tmp;

Position p_head;

tmp=(struct node*)malloc(sizeof(struct node));

char name[N];

char number[M];

if(tmp==NULL)

{

printf("malloc the tmp node failed in function add person!

");

}

else

{

printf("please input the name:

");

gets(name);

printf("please input the number:

");

gets(number);

strcpy(tmp->name,name);

strcpy(tmp->number,number);

tmp->next=NULL;

}

if(JudgeNameExist(*list,name)==1)

{

free(tmp);

printf("the name have already exist!

");

return;

}

AddPersonByName(list,tmp);

}

/*

Function: 打印聯系人列表

Input： 聯系人列表

*/

void PrintList(List list)

{

Position show;

show=list;

if(show==NULL)

{

return ;

}

printf("Now,we print the phone list:

");

while(show!=NULL)

{

printf("Name:%s Number:%s

",show->name,show->number);

show=show->next;

}

}

List FindPerson(List list)

{

char name[N];

Position pHead=list;

printf("please input the name you will find:

");

gets(name);

Position node=FindPersonByName(list,name);

if(node!=NULL)

printf("find success! name-> %s number-> %s

",node->name,node->number);

else

printf("find failed!

");

return node;

}

/*

Function:根據姓名刪除聯系人

Input： 指向聯系人地址的指針，聯系人姓名

Output： 刪除成功返回1，失敗返回0

*/

int DeletePersonByName(PList list,char* name)

{

if(*list==NULL||name==NULL)

return 0;

List pHead=*list;

if(strcmp(pHead->name,name)==0)

{

*list=pHead->next;

free(pHead);

pHead->next==NULL;

return 0;

}

List tmp=pHead->next;

while(tmp!=NULL)

{

if(strcmp(tmp->name,name)==0)

{

pHead->next=tmp->next;

free(tmp);

tmp->next=NULL;

return 1;

}

pHead=tmp;

tmp=tmp->next;

}

return 0;

}

void DeletePerson(PList list)

{

List pHead=*list;

if(pHead==NULL)

{

printf("there is no person you can delet

");

return ;

}

char name[N];

printf("please input the name:

");

gets(name);

DeletePersonByName(list,name);

}

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的c语言链表head的作用,c语言链表的用法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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