在前面章节已经学习了数组的使用,数组的空间是连续空间,数组的大小恒定的,在很多动态数据存储的应用场景下,使用不方便;而这篇文章介绍的链表结构,支持动态增加节点,释放节点,比较适合存储动态数据的应用场景,而且链表的空间是存储在堆上面的,可以动态分配,释放。从效率上来讲,数组的空间是连续的,查询、读取数据数组占优势;链表的优势在于节点可以动态增加、动态删除,删除支持任意位置的节点删除。
特点:
数组的空间是连续的,可以直接通过[]下标访问。
链表的节点是不连续的,需要通过每个节点的指针,来找到上一个节点或者下一个节点的地址。
链表的每个节点就是一个结构体变量,节点里有一个或者两个指针,可以保存上一个节点和下一个节点的地址,方便遍历链表,删除、插入节点时定位位置。
下面例子采用函数封装的形式编写,每个功能都使用子函数实现。
实现的功能如下:
#include
#include
//定义链表节点的结构体
struct app
{
int a;
struct app *next; //能保存结构体的地址
};
struct app *list_head=NULL; //链表的头指针
void list_print(struct app *head);
struct app *list_HeadInit(struct app *head);
void list_add(int a,struct app *head);
void list_del(int a,struct app *head);
int main()
{
//1. 初始化链表头
list_head=list_HeadInit(list_head);
//2. 在链表尾插入数据
list_add(10,list_head);
list_add(11,list_head);
list_add(12,list_head);
list_add(13,list_head);
//3. 删除节点
list_del(11,list_head);
//4. 输出链接节点里的数据
list_print(list_head);
return 0;
}
/*
函数功能: 初始化链表头--给链表头申请空间
*/
struct app *list_HeadInit(struct app *head)
{
if(head==NULL) //没有空间
{
//1. 申请链表头空间
head=malloc(sizeof(struct app));
//2. 初始化链表头
head->next=NULL;
}
return head;
}
/*
函数功能: 在链表尾插入数据
int a 插入的数据值
struct app *head 链表头
*/
void list_add(int a,struct app *head)
{
struct app *new_p=NULL;
struct app *next_p=head;
struct app *tmp_p; //保存上一个节点的地址
//1.申请空间并给空间成员赋值
new_p=malloc(sizeof(struct app));
new_p->a=a;
new_p->next=NULL;
//2. 找到链表尾
while(next_p!=NULL)
{
tmp_p=next_p;
next_p=next_p->next; //指针指向下一个节点
}
//3. 插入新节点--链接结尾
tmp_p->next=new_p;
}
/*
函数功能: 遍历输出链接里的所有数据
*/
void list_print(struct app *head)
{
struct app *next_p=head;
int cnt=0;
if(head!=NULL)
{
while(next_p->next!=NULL)
{
next_p=next_p->next;
printf("链表节点[%d]:a=%d\n",cnt++,next_p->a);
}
}
}
/*
函数功能:链表的删除--按照指定的数据删除
*/
void list_del(int a,struct app *head)
{
struct app *next_p=head;
struct app *tmp_p; //保存上一个节点的地址
//1. 找到要删除的链表
if(next_p!=NULL)
{
while(next_p->next!=NULL)
{
tmp_p=next_p; //保存上一个节点的地址
next_p=next_p->next; //获取有效节点的地址
if(next_p->a==a) //判断是否需要删除
{
tmp_p->next=next_p->next;
free(next_p);
}
}
}
}
复制代码
代码直接在上面的案例2例子上改造的,区别就是尾结点指向了头结点而不是NULL。
#include
#include
//定义链表节点的结构体
struct app
{
int a;
struct app *next; //能保存结构体的地址
};
struct app *list_head=NULL; //链表的头指针
void list_print(struct app *head);
struct app *list_HeadInit(struct app *head);
void list_add(int a,struct app *head);
void list_del(int a,struct app *head);
int main()
{
//1. 初始化链表头
list_head=list_HeadInit(list_head);
//2. 在链表尾插入数据
list_add(10,list_head);
list_add(11,list_head);
list_add(12,list_head);
list_add(13,list_head);
//3. 删除节点
list_del(11,list_head);
//4. 输出链接节点里的数据
list_print(list_head);
return 0;
}
/*
函数功能: 初始化链表头--给链表头申请空间
*/
struct app *list_HeadInit(struct app *head)
{
if(head==NULL) //没有空间
{
//1. 申请链表头空间
head=malloc(sizeof(struct app));
//2. 初始化链表头
head->next=head;
}
return head;
}
/*
函数功能: 在链表尾插入数据
int a 插入的数据值
struct app *head 链表头
*/
void list_add(int a,struct app *head)
{
struct app *new_p=NULL;
struct app *next_p=head;
struct app *tmp_p; //保存上一个节点的地址
//1.申请空间并给空间成员赋值
new_p=malloc(sizeof(struct app));
new_p->a=a;
new_p->next=head;
//2. 找到链表尾
if(head!=NULL)
{
if(next_p->next==head) //表示第一次插入节点
{
next_p->next=new_p;
//head ----<节点1>---head
}
else
{
while(next_p->next!=head)
{
next_p=next_p->next; //指针指向下一个节点
}
//3. 插入新节点--链接结尾
next_p->next=new_p;
}
}
}
/*
函数功能: 遍历输出链接里的所有数据
*/
void list_print(struct app *head)
{
struct app *next_p=head;
int cnt=0;
if(head!=NULL)
{
printf("头地址: %#x\n",next_p); //头
printf("第一个节点地址:%#x\n",next_p->next); //下一个节点地址
printf("第二个节点地址:%#x\n",next_p->next->next); //下下一个节点地址
printf("第三个节点地址:%#x\n",next_p->next->next->next);
printf("第四个节点地址:%#x\n",next_p->next->next->next->next);
while(next_p->next!=head)
{
next_p=next_p->next;
printf("链表节点[%d]:a=%d\n",cnt++,next_p->a);
}
}
}
/*
函数功能:链表的删除--按照指定的数据删除
*/
void list_del(int a,struct app *head)
{
struct app *next_p=head;
struct app *tmp_p; //保存上一个节点的地址
//1. 找到要删除的链表
if(next_p!=NULL)
{
while(next_p->next!=head)
{
tmp_p=next_p; //保存上一个节点的地址
next_p=next_p->next; //获取有效节点的地址
if(next_p->a==a) //判断是否需要删除
{
tmp_p->next=next_p->next;
free(next_p);
}
}
}
}
复制代码
双向链表在每个节点里新增加了一个指针,用于保存上一个节点的地址,现在的节点里一个用两个指针,一个保存上一个节点的地址,一个保存下一个节点的地址。
#include
#include
//定义链表节点的结构体
struct app
{
int a;
struct app *next; //下一个节点地址
struct app *prev; //前一个节点地址
};
//全局变量声明区域
struct app *list_head=NULL; //链表的头指针
//函数声明
struct app *List_HeadInit(struct app *head);
void list_add(int a,struct app *head);
void list_print(struct app *head);
void list_del(int a,struct app *head);
int main()
{
/*1. 初始化链表*/
list_head=List_HeadInit(list_head);
/*2. 添加链表节点*/
list_add(10,list_head);
list_add(11,list_head);
list_add(12,list_head);
list_add(13,list_head);
list_add(14,list_head);
/*3.删除指定节点*/
list_del(12,list_head);
/*4. 遍历输出所有节点信息*/
list_print(list_head);
return 0;
}
/*
函数功能: 创建链表头
*/
struct app *List_HeadInit(struct app *head)
{
if(head==NULL)
{
head=malloc(sizeof(struct app));
head->a=0;
head->next=head;
head->prev=head;
}
return head;
}
/*
函数功能: 添加数据-链表尾添加数据
*/
void list_add(int a,struct app *head)
{
struct app *next_p=head;
struct app *new_p=NULL;
/*1. 申请新的节点*/
new_p=malloc(sizeof(struct app));
new_p->a=a;
new_p->next=head;
/*2. 完成新节点的添加*/
//遍历链表
while(next_p->next!=head)
{
next_p=next_p->next;
}
//添加新节点
new_p->prev=next_p;
next_p->next=new_p;
//修改链表头的上一个节点地址
head->prev=new_p;
}
/*
函数功能: 输出链表里的所有数据
*/
void list_print(struct app *head)
{
struct app *next_p=head;
int cnt=0;
/*1. 顺向遍历*/
while(next_p->next!=head)
{
next_p=next_p->next;
printf("节点[%d]:%d\n",cnt++,next_p->a);
}
/*2. 反向遍历*/
next_p=head;
while(next_p->prev!=head)
{
next_p=next_p->prev;
printf("节点[%d]:%d\n",cnt--,next_p->a);
}
}
/*
函数功能: 删除链表里的指定节点
*/
void list_del(int a,struct app *head)
{
struct app *next_p=head;
struct app *tmp_p=NULL;
while(next_p->next!=head)
{
tmp_p=next_p; //保存上一个节点的地址
next_p=next_p->next;
if(next_p->a==a)
{
//方式1
tmp_p->next=tmp_p->next->next;
tmp_p->next->prev=tmp_p;
//方式2
//tmp_p->next=next_p->next;
//next_p->next->prev=tmp_p;
//printf("%d\n",tmp_p->a); //11
//printf("%d\n",tmp_p->next->a); //13
//printf("%d\n",next_p->next->prev->a); //11
free(next_p);
break;
}
}
}
审核编辑 黄昊宇
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