C语言—链表

文章目录

一，链表的概念

1，什么是链表？

链表是一种数据结构，是一种数据存放的思想；
2，链表和数组的区别

数组的特点：

数组中的每一个元素都属于同一数据类型的；
数组是一组有序数据的集合；
数组是在内存中开辟一段连续的地址空间用来存放一组数据，可以用数组名加下标来访问数组中的元素；

链表的特点：

动态地进行存储分配的一种结构；
链表中的各节点在内存中的地址都是不连续的；
链表是由一个个节点组成，像一条链子一样；
链表中的节点一般包括两个部分（1）用户要用的数据（2）下一个节点的地址；

*两者对比：

一个数组只能存放同一种类型的数据，而链表中就可以存放不同的数据类型；
数组中的元素地址是连续的，想删除或添加一个新的元素，十分的麻烦不灵活，而且用数组存放数据是都要先定义好数组的大小(即元素的个数)，如果在定义数组时，定义小了，内存不够用，定义大了，显然会浪费内存；而链表就可以很好的解决这些问题，链表中每一项都是一个结构体，链表中各节点在内存中的地址可以是不连续的，所以你想删除或添加一个新的节点很简单和方便，直接把节点中存放的的地址拿去修改就ok了(具体怎么添加或删除放在后用代码详细讲)，因为链表是一种动态结构，所以链表在建立的时候并不用像数组一样需要提前定义大小和位置(具体怎么创建也放在后面用代码详细讲)。

二，静态创建链表和动态遍历


#include<stdio.h>

struct Test//声明结构体类型
{
	int data;//定义数据域
	struct Test *next;//定义指针域
};

//遍历链表
void printLink(struct Test *head)
{
    struct Test *p = head;//使p指向链表头

	while(p != NULL){//p现在是链表头,会一直遍历链表尾NULL时，循环结束
		printf("%d ",p->data);//输出当前节点中data的值
		p = p->next;//使p指向下一个节点
	}
    printf("\n");
}

int main()
{
    struct Test* head;
    //定义结构体变量，作为节点，给节点赋值
	struct Test t1 = {1,NULL};//对节点t1的data和next赋值
	struct Test t2 = {2,NULL};//对节点t2的data和next赋值
	struct Test t3 = {3,NULL};//对节点t3的data和next赋值
	struct Test t4 = {4,NULL};//对节点t4的data和next赋值
	struct Test t5 = {5,NULL};//对节点t5的data和next赋值
	
    head = &t1;//将节点t1的起始地址赋给头指针head
	t1.next = &t2;//将节点t2的起始地址赋给t1节点中的next
	t2.next = &t3;//将节点t3的起始地址赋给t2节点中的next
	t3.next = &t4;//将节点t4的起始地址赋给t3节点中的next
	t4.next = &t5;//将节点t5的起始地址赋给t4节点中的next
	
	printLink(head);//把链表头传到函数printLink中
	
	return 0;
}

三，统计链表节点个数及链表查找


#include<stdio.h>

struct Test//声明结构体类型
{
	int data;//定义数据域
	struct Test *next;//定义指针域
};

//遍历链表
void printLink(struct Test *head)
{
    struct Test *p = head;//使p指向链表头

	while(p != NULL){//p现在是链表头,会一直遍历链表尾NULL时，循环停止
		printf("%d ",p->data);//输出当前节点中data的值
		p = p->next;//使p指向下一个节点
	}
}

//统计节点的个数
int getNodeSum(struct Test *head)
{
	int sum = 0;
	struct Test *p = head;//使p指向链表头
	
	 while(p != NULL){//遍历链表,直到链表尾NULL时停止
		sum++;//统计链表节点的个数
		p = p->next;//使p指向下一个节点
	}
	return sum;//把统计的节点的个数return回去
}

//链表查询
int searchLink(struct Test *head,int  n)
{
	while(head != NULL){//遍历链表，直到链表尾NULL时停止
		if(head->data == n){//判断当前节点中的data(数据域)和要查询的是否相同
			return 1;//相同的话return 1
		}
		head = head->next;//使head指向下一个节点
	}
	return 0;//不相同return 0
}

int main()
{
	int ret;
    struct Test* head;
    //定义结构体变量，作为节点，给节点赋值
	struct Test t1 = {1,NULL};//对节点t1的data和next赋值
	struct Test t2 = {2,NULL};//对节点t2的data和next赋值
	struct Test t3 = {3,NULL};//对节点t3的data和next赋值
	struct Test t4 = {4,NULL};//对节点t4的data和next赋值
	struct Test t5 = {5,NULL};//对节点t5的data和next赋值
	
    head = &t1;//将节点t1的起始地址赋给头指针head
	t1.next = &t2;//将节点t2的起始地址赋给t1节点中的next
	t2.next = &t3;//将节点t3的起始地址赋给t2节点中的next
	t3.next = &t4;//将节点t4的起始地址赋给t3节点中的next
	t4.next = &t5;//将节点t5的起始地址赋给t4节点中的next
	
	printLink(head);//把链表头传到函数printLink中
	
	ret = getNodeSum(head);
	printf("此链表一共有%d个节点\n",ret);
	
	ret = searchLink(head,2);
	if(ret == 1){//判断return回来的值
	    printf("有1这个节点\n");
	}
	else{
		printf("没有1这个节点\n");
	}
	
	ret = searchLink(head,7);
	if(ret == 1){//判断return回来的值
	    printf("有7这个节点\n");
	}
	else{
		printf("没有7这个节点\n");
	}
	
	return 0;
}

四，链表的插入

插入一个新节点有两种方法：

在指定节点后
在指定节点前

1，从指定节点后方插入新节点

找到指定节点,把新节点节点的下一个节点放在要新节点的next(指针域)中,再把新节点放在指定节点的next(指针域)中

#include<stdio.h>

struct Test//声明结构体类型
{
	int data;//定义数据域
	struct Test *next;//定义指针域
};

//遍历链表
void printLink(struct Test *head)
{
    struct Test *p = head;

	while(p != NULL){//p现在是链表头,会一直遍历链表尾NULL时停止
		printf("%d ",p->data);//输出p节点中data的值
		p = p->next;//使p指向下一节点
	}
	printf("\n");
}

//从指定节点后方插入新节点
void insertFromBehind(struct Test *head,int n,struct Test *new)
{
	struct Test *p = head;
	while(p != NULL){
		if(p->data == n){//判断当前节点是不是指定节点
			new->next = p->next;//把新节点的next(指针域)指向指定节点的下一个节点(这边要注意顺序不能换，否则链表会断掉)
			p->next = new;//再把指定节点的next(指针域)指向新节点
		}
		p = p->next;//使p指向下一节点
	}
}

int main()
{
	struct Test* head;
    //定义结构体变量，作为节点，给节点赋值
	struct Test t1 = {1,NULL};//对节点t1的data和next赋值
	struct Test t2 = {2,NULL};//对节点t2的data和next赋值
	struct Test t3 = {3,NULL};//对节点t3的data和next赋值
	struct Test t4 = {4,NULL};//对节点t4的data和next赋值
	struct Test t5 = {5,NULL};//对节点t5的data和next赋值
	
    head = &t1;//将节点t1的起始地址赋给头指针head
	t1.next = &t2;//将节点t2的起始地址赋给t1节点中的next
	t2.next = &t3;//将节点t3的起始地址赋给t2节点中的next
	t3.next = &t4;//将节点t4的起始地址赋给t3节点中的next
	t4.next = &t5;//将节点t5的起始地址赋给t4节点中的next
	
	printLink(head);//把链表头传到函数printLink中
	
	struct Test new = {100,NULL};//定义一个新节点
	
	insertFromBehind(head,5,&new);//把链表头,要插入的位置,和新节点的地址传过去
	printLink(head);//把链表头传过去,打印链表
	
	
	return 0;
}

2，从指定节点前方插入新节点

要考虑两种情况：

在第一个节点前插入；
在中间节点插入；

#include<stdio.h>

struct Test//声明结构体类型
{
	int data;//定义数据域
	struct Test *next;//定义指针域
};

//遍历链表
void printLink(struct Test *head)
{
    struct Test *p = head;

	while(p != NULL){//p现在是链表头,会一直遍历链表尾NULL时停止
		printf("%d ",p->data);//输出p节点中data的值
		p = p->next;//使p指向下一节点
	}
	printf("\n");
}

//从指定节点前方插入新节点
struct Test* insertFromfront(struct Test *head,int data,struct Test *new)
{
	struct Test* p = head;
	//在头节点插入(链表头会改变)
	if(p->data == data){//判断指定的节点是不是头节点
	    new->next = p;//让新节点的next(指针域)指向p
		return new;//现在new成为新的链表头了
	}
	//在中间节点插入
	while(p->next != NULL){//因为这里是从中间节点插入，所以会从第二个节点开始遍历链表,直到链表尾NULL时停止
		if(p->next->data == data){//判断当前节点是不是指定节点
			new->next = p->next;//让要插入节点的next(指针域)指向p->next(就是当前节点的下一个节点)
			p->next = new;//在让当前节点next(指针域)指向要插入的节点new
			return head;//再把链表头给return回去
		}
		p = p->next;//使p指向下一节点
	}
	return head;
}

int main()
{ 
	struct Test* head;
    //定义结构体变量，作为节点，给节点赋值
	struct Test t1 = {1,NULL};//对节点t1的data和next赋值
	struct Test t2 = {2,NULL};//对节点t2的data和next赋值
	struct Test t3 = {3,NULL};//对节点t3的data和next赋值
	struct Test t4 = {4,NULL};//对节点t4的data和next赋值
	struct Test t5 = {5,NULL};//对节点t5的data和next赋值
	
    head = &t1;//将节点t1的起始地址赋给头指针head
	t1.next = &t2;//将节点t2的起始地址赋给t1节点中的next
	t2.next = &t3;//将节点t3的起始地址赋给t2节点中的next
	t3.next = &t4;//将节点t4的起始地址赋给t3节点中的next
	t4.next = &t5;//将节点t5的起始地址赋给t4节点中的next
	
	printLink(head);//将头指针的地址传到函数printLink中
	
	struct Test new = {100,NULL};//定义一个新节点
	
	
	head = insertFromfront(head,5,&new);//把链表头,要插入的位置,和新节点的地址传过去
	printLink(head);//把链表头传过去,打印链表
	
	return 0;
}

五，链表删除指定节点

要考虑两种情况：

判断删除的节点是不是第一个节点，如果是第一个节点，直接改链表头，让第二个节点成为新的链表头
删除的节点如果非第一个节点的话：把要删除节点的前一个节点的next(指针域)越过要删除的节点，然后指向要删除节点的下一个节点；

*注意如果链表是动态创建的记得把删除的这个节点给free掉

#include<stdio.h>

struct Test//声明结构体类型
{
	int data;//定义数据域
	struct Test *next;//定义指针域
};

//遍历链表
void printLink(struct Test *head)
{
    struct Test *p = head;

	while(p != NULL){//p现在是链表头,会一直遍历链表尾NULL时停止
		printf("%d ",p->data);//输出p节点中data的值
		p = p->next;//使p指向下一节点
	}
	printf("\n");
}

//删除指定节点
struct Test* deleteNode(struct Test *head,int data)
{
	struct Test* p = head;
	//删除第一个节点
	if(p->data == data){//判断要删除的节点是不是头节点
	    head = head->next;//让p指向下一个节点
		return head;//把新的链表头传回去
	}
	//删除非第一个节点
	while(p->next != NULL){//从第二个节点开始遍历链表
		if(p->next->data == data){//判断当前节点是不是要删除的节点
			p->next = p->next->next;//把要删除节点的前一个节点的next(指针域)越过要删除的节点，然后指向要删除节点的下一个节点
			return head;//把链表头传回去
		}
		p = p->next;//使p指向下一节点
	}
	return head;
}

int main()
{ 
	struct Test* head;
    //定义结构体变量，作为节点，给节点赋值
	struct Test t1 = {1,NULL};//对节点t1的data和next赋值
	struct Test t2 = {2,NULL};//对节点t2的data和next赋值
	struct Test t3 = {3,NULL};//对节点t3的data和next赋值
	struct Test t4 = {4,NULL};//对节点t4的data和next赋值
	struct Test t5 = {5,NULL};//对节点t5的data和next赋值
	
    head = &t1;//将节点t1的起始地址赋给头指针head
	t1.next = &t2;//将节点t2的起始地址赋给t1节点中的next
	t2.next = &t3;//将节点t3的起始地址赋给t2节点中的next
	t3.next = &t4;//将节点t4的起始地址赋给t3节点中的next
	t4.next = &t5;//将节点t5的起始地址赋给t4节点中的next
	
	printLink(head);//将头指针的地址传到函数printLink中
	printf("删除指定节点后的链表：\n");
	head = deleteNode(head,5);//把链表头，和要删除第几个节点传过去
	printLink(head);//把链表头传过去,打印链表
	
	return 0;
}

六，动态创建链表

动态创建链表也是有两种方法：

1，头插法：

每一次创建的新节点插在之前的链表头之前，再让新节点做为新的链表头；

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

struct Test//声明结构体类型
{
	int data;//定义数据域
	struct Test *next;//定义指针域
};

//遍历链表
void printLink(struct Test *head)
{
    struct Test *p = head;

	while(p != NULL){//p现在是链表头,会一直遍历链表尾NULL时停止
		printf("%d ",p->data);//输出p节点中data的值
		p = p->next;//使p指向下一节点
	}
	printf("\n");
}

struct Test* insertFromHead(struct Test* head,struct Test* new)
{
	
	if(head == NULL){//判断链表是否为空
		head = new;//如果为空把创建的新节点当作链表头
	}else{
		new->next = head;//当链表不为空的时候，让新节点插在链表头的前面(称之为头插法)
		head = new;//再让新节点成为链表头
	}
	return head;
}

//动态创建链表(头插法)
struct Test* creatLink(struct Test* head)
{
	struct Test* new;
	while(1){
		new = (struct Test*)malloc(sizeof(struct Test));//开辟空间
		new->next = NULL;
		printf("input your ne node data:\n");
		scanf("%d",&(new->data));//输入节点的数据域(data)
	    if(new->data == 0){//判断每次输入的值是否为0，如果为0，停止创建新节点
		    printf("0 quit\n");
			return head;
		}
		head = insertFromHead(head,new);
    }	
	return head;
}

int main()
{
	struct Test* head = NULL;
    head = creatLink(head);	
	printLink(head);
	
	return 0;
}

2，尾插法：

如果链表为空，创建的第一个节点做为链表头，然后每一次创建的新节点插在链表最后一个节点的指针域(next)中；

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

struct Test//声明结构体类型
{
	int data;//定义数据域
	struct Test *next;//定义指针域
};

//遍历链表
void printLink(struct Test *head)
{
    struct Test *p = head;

	while(p != NULL){//p现在是链表头,会一直遍历链表尾NULL时停止
		printf("%d ",p->data);//输出p节点中data的值
		p = p->next;//使p指向下一节点
	}
	printf("\n");
}

struct Test* insertBehind(struct Test* head,struct Test* new)
{
	struct Test* p = head;
	
	if(p == NULL){//判断链表是否为空
		return head = new;//如果为空把创建的新节点当作链表头
	}
	while(p->next != NULL){//遍历到最后一个节点
		p = p->next;//使p指向下一节点
	}
	p->next = new;//把新节点插入最后一个节点的指针域(next)中
	return head;//把链表头传回去
}

//动态创建链表(尾插法)
struct Test* creatLink(struct Test* head)
{
	struct Test* new;
	while(1){
		new = (struct Test*)malloc(sizeof(struct Test));//开辟空间
		new->next = NULL;
		printf("input your ne node data:\n");
		scanf("%d",&(new->data));//输入节点的数据域(data)
	    if(new->data == 0){//判断每次输入的值是否为0，如果为0，停止创建新节点
		    printf("0 quit\n");
			return head;
		}
		head = insertBehind(head,new);
	}
}

int main()
{
	struct Test* head = NULL;
	head = creatLink(head);
	printLink(head);
	
}

写在最后：

博主是一位在校中专生，刚学不久，实力有限，内容仅供参考，有不对地方欢迎大神指出，一起讨论，一起进步

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