C语言链表与单链表详解
链表是什么及链表的优势
链表是一种介于数组的另外一种数据结构:
我们知道数组可以存放很多的元素,这些元素都是呈线性排列,也就是一个挨着一个连续存放
但是当元素足够多时,还能继续正常的存放吗?
事实上的不可以的,虽然系统的内存足够大,但是这些内存不都是连续的,这就导致会出现没有足够的空间去存储这些元素。
其次就是数组的大小需要你去申请,如果你申请的空间足够大,就会导致内存的浪费
而链表就很好的解决了这两个问题
链表的组成
链表的作用就是相当与数组一样,储存你数据的
但又不同于数组,链表把每一个游离的数据进行连接,连接的方法通过的是指针,也就是地址,
每一个链表都是由一个个结点组成,结点包含,一个是为我们存放数据的空间,另一个是存放下一个结点地址的空间,也就是所谓的数据域和地址域。
链表有时候包括了头结点,它是为了方便而设计的结点,这个头结点一般只包含地址域,也就是结点1的地址,一般情况下,头结点的数据域一般无意义。
最后的结点,指向的是NULL,用来限制链表的大小
单向链表结点的定义
说完链表的组成是结点,那单向链表的结点是如何定义的呢
struct Node //链表的结点 { int data; //结点的值 struct Node *next; //下一个结点的地址 };
单项链表的创建
//创建所需的结点 struct Node* createList(int n) { struct Node* first, * t, * last; int i; first = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); //给第一个结点数据赋个值 scanf_s("%d", &first->data); last = first ; //在创建其他的结点 for (i = n - 1; i > 0; i--) { //再首尾中间插入结点.并赋值 t= (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); scanf_s("%d", &t->data); last->next = t; last=t; } last->next = NULL;//防止野指针的存在 return first; }
其中的first,last,还有t,都是指针变量,用来存放各个节点的地址
sizeof(struct listnode)
函数返回结构体Node类型占用的字节数
malloc(sizeof(struct Node))
函数功能:系统从内存的空闲空间中,申请存放一个结点的存储空间。
(struct listnode *)malloc(sizeof(struct Node))
,函数返回一个指针(地址),指向刚分配给结构体的第一个字节的地址。
malloc函数在头文件stdlib.h中定义
打印出链表各个结点的数据
//再创建函数进行打印出各个结点的值 void printList(struct Node* first) { //把每一个字节数据域的都打印出来 struct Node* p = first; while (p != NULL) { printf("%d ", p->data); p = p->next; } printf("\n"); }
其中传入函数的是结构体指针
从第一个结点的数据域开始打印,到最后的NULL结束
(访问下一个数据域不能用p++,因为链表不是连续的,地址也不是连续的,如果要访问下一个数据,需要用p = p->next)
释放向系统申请的空间
void destoryList(struct Node* first) { struct Node* p = first, *tmp; while (p != NULL) { tmp = p->next; free(p); p = tmp; } }
这里的 struct Node* p = first, *tmp;
就相当于 struct Node*p=first;
struct Node *tmp;
例题
从键盘输入一组整数,创建单向链表,并输出链表中的数据。
样例输入:2 5 7 6 3 4
样例输出:2 5 7 6 3 4
解答如下:
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #define N 6 //链表 struct Node { int data; struct Node* next; }; //创建所需的结点 struct Node* createList(int n) { struct Node* first, * t, * last; int i; first = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); //给第一个结点数据赋个值 scanf_s("%d", &first->data); last = first ; //在创建其他的结点 for (i = n - 1; i > 0; i--) { //再首尾中间插入结点.并赋值 t= (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); scanf_s("%d", &t->data); last->next = t; last=t; } last->next = NULL;//防止野指针的存在 return first; } //再创建函数进行打印出各个结点的值 void printList(struct Node* first) { //把每一个字节数据域的都打印出来 struct Node* p = first; while (p != NULL) { printf("%d ", p->data); p = p->next; } printf("\n"); } //释放头结点申请的空间 void destoryList(struct Node* first) { struct Node* p = first, *tmp; while (p != NULL) { tmp = p->next; free(p); p = tmp; } } int main() { struct Node* list; list = createList(N); printList(list);//输出头节点为list的链表 、、、、、、 destoryList(list); printf("\n"); return 0; }
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