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为什么要学习链表?

链表主要有以下几大特性:

1、解决数组无法存储多种数据类型的问题。

2、解决数组中,元素个数无法改变的限制(C99的变长数组,C++也有变长数组可以实现)。

3、数组移动元素的过程中,要对元素进行大范围的移动,很耗时间,效率也不高。

先来感性的认识一下链表,我们先来认识下简单的链表:

从这幅图我们得出以下信息:

这个简单链表的构成:

头指针(Header),若干个节点(节点包括了数据域和指针域),最后一个节点要指向空。

实现原理:头指针指向链表的第一个节点,然后第一个节点中的指针指向下一个节点,然后依次指到最后一个节点,这样就构成了一条链表。

接下来看看链表的数据结构:

  1.  
    struct list_node
  2.  
    {
  3.  
    int data ; //数据域,用于存储数据
  4.  
    struct list_node *next ; //指针,可以用来访问节点数据,也可以遍历,指向下一个节点
  5.  
    };

那么如何来创建一个链表的一个节点呢?

我们写个程序演示一下:

  1.  
    #include <stdio.h>
  2.  
    #include <stdlib.h>
  3.  
    #include <string.h>
  4.  
    struct list_node
  5.  
    {
  6.  
    int data ;
  7.  
    struct list_node *next ;
  8.  
    };
  9.  
     
  10.  
    typedef struct list_node list_single ;
  11.  
     
  12.  
    int main(void)
  13.  
    {
  14.  
    list_single *node = NULL ; //1、首先,当然是定义一个头指针
  15.  
    node = (list_single *)malloc(sizeof(list_single)); //2、然后分配内存空间
  16.  
    if(node == NULL){
  17.  
    printf("malloc fair!\n");
  18.  
    }
  19.  
    memset(node,0,sizeof(list_single)); //3、清一下
  20.  
    node->data = 100 ; //4、给链表节点的数据赋值
  21.  
    node->next = NULL ; //5、将链表的指针域指向空
  22.  
    printf("%d\n",node->data);
  23.  
    free(node);
  24.  
    return 0 ;
  25.  
    }

那么,这仅仅只是创建一个链表中的一个节点,为了好看,我们把创建节点封装成函数,以后想创建多少个节点,我们就可以反复调用一个函数来创建,会很方便:

  1.  
    list_single *create_list_node(int data)
  2.  
    {
  3.  
    list_single *node = NULL ;
  4.  
    node = (list_single *)malloc(sizeof(list_single));
  5.  
    if(node == NULL){
  6.  
    printf("malloc fair!\n");
  7.  
    }
  8.  
    memset(node,0,sizeof(list_single));
  9.  
    node->data = 100 ;
  10.  
    node->next = NULL ;
  11.  
    return node ;
  12.  
    }

接下来在程序上完成的程序:

  1.  
    #include <stdio.h>
  2.  
    #include <stdlib.h>
  3.  
    #include <string.h>
  4.  
    struct list_node
  5.  
    {
  6.  
    int data ;
  7.  
    struct list_node *next ;
  8.  
    };
  9.  
     
  10.  
    typedef struct list_node list_single ;
  11.  
    list_single *create_list_node(int data)
  12.  
    {
  13.  
    list_single *node = NULL ;
  14.  
    node = (list_single *)malloc(sizeof(list_single));
  15.  
    if(node == NULL){
  16.  
    printf("malloc fair!\n");
  17.  
    }
  18.  
    memset(node,0,sizeof(list_single));
  19.  
    node->data = data;
  20.  
    node->next = NULL ;
  21.  
    return node ;
  22.  
    }
  23.  
    int main(void)
  24.  
    {
  25.  
    int data = 100 ;
  26.  
    list_single *node_ptr = create_list_node(data); //创建一个节点
  27.  
    printf("node_ptr->data=%d\n",node_ptr->data); //打印节点里的数据
  28.  
    printf("node_ptr->next=%d\n",node_ptr->next);
  29.  
    free(node_ptr);
  30.  
    return 0 ;
  31.  
    }

执行结果 :



这样我们就完成一个链表节点的创建了,那么它现在的样子如下图:

链表的结构里,数据存储了100,因为这个链表只有一个节点,所以它的指针域指向了NULL。

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