【C++】链表反转逆序|建立、删除、修改、插入|linux内核链表与普通链表
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C++实现链表逆序
实现链表逆序，首先要有一个链表，下面是链表的结构体：
typedef struct listnode {
int data;
struct listnode* next;
}listnode , *list;实现思路：
1. 若链表为空或只有一个元素，则直接返回；
2. 设置两个前后相邻的指针p,q. 将p所指向的节点作为q指向节点的后继；
3. 重复2,直到q==NULL
4. 调整链表头和链表尾
示例：以逆序1->2->3->4为例，图示如下
完整实现代码：
#include<iostream>
using namespace std;
typedef struct listnode {
int data;
struct listnode* next;
}listnode , *list;
void print(list head);
list reverse(list head);
list fill(list head); //默认用1-10填充链表
int main()
{
//初始化链表头节点
listnode* head;
head = (listnode*)malloc(sizeof(listnode));
head->next = NULL;
head->data = -1;
list linklist = fill(head);
print(head);
reverse(head);
print(head);
getchar();
return 0;
}
list reverse(list head)
{
if (head->next == NULL || head->next->next == NULL)
{
return head; /*链表为空或只有一个元素则直接返回*/
}
list t = NULL;
list p = head->next;
list q = head->next->next;
while (q != NULL)
{
t = q->next;
q->next = p;
p = q;
q = t;
}
/*此时q指向原始链表最后一个元素，也是逆转后的链表的表头元素*/
head->next->next = NULL; /*设置链表尾*/
head->next = p; /*调整链表头*/
return head;
}
list fill(list head)
{
listnode *p, *q;
p = head;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
q = (listnode*)malloc(sizeof(listnode));
q->data = i + 1;
q->next = NULL;
p->next = q;
p = q;
}
return head;
}
void print(list head)
{
list p;
p = head->next;
while(p != NULL)
{
cout << p->data << " ";
p = p->next;
}
cout << endl;
}执行结果：
void print(list head) 这个函数应该会少输出一个节点，而且如果head为空的话函数会崩溃？？
原文：C++ ——实现链表反转逆序_bingoCoder的博客-CSDN博客_链表逆序c++
链表的建立、删除、修改、插入
在建立链表时，在单片机中要注意mallco函数使用的条件，在编译器上要记得分配足够的堆，否则mallco失败返回NULL，则整个链表的信息将无法读取。
求助一道C语言关于链表的问题，答对还有追加分数
已知学生基本信息由学号(长整型)、姓名(字符数组)、性别(字符型)、年龄(整型)组成。要求建立一个结点按学号顺序存储学生信息的单向链表，并实现依据学号对链表的添加、修改、删除和检索功能。添加新结点后，应继续保持结点按学号顺序的链接方式。 答对还有追加分数！！
最佳答案
struct _tagStudent
{
long lNo; //=========学号
char szName[20]; //==姓名
char cSex; //========性别
int nAge; //=========年龄
};
//定义Student结构
typedef struct _tagStudent Student;
struct _tagNode
{
struct _tagNode* pNext;//=======下一个节点
Student *pStudent; //===========本节点的学生信息
};
//定义Node结构（即一个节点）
typedef struct _tagNode Node;
//插入一个新的学生
//参数：
//Node* students 学生链表的头节点
//Student* newStudent 被插入的学生信息
//返回：
//新链表的头节点
Node* Insert(Node* students, Student* newStudent)
{
Node* pCurNode;//当前节点
Node* pNextNode;//下一节点
Node* pPrevNode;//上一节点
Node* pNode;
Node* pNodeHead = students;//头节点
if(pNodeHead == NULL)//尚未有节点，创建一个头节点
{
pNodeHead = (Node*)malloc(sizeof(Node));
pNodeHead->pNext = NULL; //后一项为NULL;
pNodeHead->pStudent = newStudent;
return pNodeHead;
}
pCurNode = pNodeHead;
pPrevNode = NULL;
while(1)
{
if(newStudent->lNo <= pNode->pStudent->lNo)//按学号升序插入,插到当前节点前
{
pNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
pNode->pStudent = newStudent;
pNode->pNext = pCurNode;
if(pPrevNode == NULL)//如果上一节点为NULL，表示插入链表头
pNodeHead = pNode;//链表头指向新节点
else
pPrevNode->pNext = pNode;
break;
}
pNextNode = pCurNode->pNext;
if(pNextNode == NULL)//如果当前节点是末节点,插入链表末尾
{
pNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
pNode->pStudent = newStudent;
pNode->pNext = NULL;
pCurNode->pNext = pNode;
break;
}
pPrevNode = pCurNode;
pCurNode = pNextNode;
}
return pNodeHead;//返回新的头节点
}
//在学生链表中查找指定的学生
//参数：
//Node* strudent 学生链表的头节点
//Student* searchStudent 被查找的学生
//返回：
//被查学生所在节点
Node* FindNode(Node* students, Student* searchStudent)
{
Node* pNode = students;
while(pNode != NULL)
{
if(pNode->pStudent == searchStudent)
return pNode;
pNode = pNode->pNext;
}
return NULL;
}
//根据学号查找学生信息
//参数：
//Node* students 学生链表的头节点
//long nNo 被查学生的学号
//返回：
//被查学生的信息
Student* FindStudent(Node* students, long lNo)
{
Node* pNode = students;
while(pNode != NULL)
{
if(pNode->pStudent->lNo == lNo)
return pNode->pStudent;
pNode = pNode->pNext;
}
return NULL;
}
//修改学生信息
//参数：
//Node* students 学生链表头节点
//Student* oldStudent 被修改的学生信息
//Student* newStudent 被修改后的学生信息(即用newStudent替换oldStudent)
//返回：
// true -- 成功，false -- 失败
bool Modify(Node* students, Student* oldStudent, Student* newStudent)
{
//查找被修改学生所在节点
Node* pNode = FindNode(students, oldStudent);
if(pNode == NULL)//没有找到返回false
return false;
//替换成新的学生信息
pNode->pStudent = newStudent;
return true;
}
//获取指定节点的上一个节点
//参数：
//Node* students 学生链表的头节点
//Node* pNode 指定节点
//返回：
//指定节点的上一个节点
Node* GetPrevNode(Node* students, Node* pNode)
{
Node* pCurNode = students;
if(pNode == students)//指定节点是头节点，返回上一节点NULL
return NULL;
while(pCurNode != NULL)
{
if(pNode == pCurNode->pNext)
return pCurNode;
pCurNode = pCurNode->pNext;
}
return NULL;//没有找到
}
//删除指定的学生信息
//参数：
//Node* students 学生链表头节点
//Student* pStudent 将被删除的学生
//返回：
//删除学生后的学生链表的头节点，如果为NULL，表示链表中已没有任何学生
Node* Delete(Node* students, Student* pStudent)
{
Node* pNodeHead = students;
Node* pPrevNode;//上一节点
//查找被修改学生所在节点
Node* pNode = FindNode(students, pStudent);
if(pNode == NULL)//没有找到返回原先的头节点
return pNodeHead;
if(pNode == pNodeHead)//如果该学生是头节点
{
pNodeHead = pNodeHead->pNext;
}
else
{
pPrevNode = GetPrevNode(students, pNode);
pPrevNode->pNext = pNode->pNext;
}
free(pNode);//释放该节点(没有释放节点中的学生信息，应另外释放)
return pNodeHead;//返回头节点
}
好了！以上已经有了基本的学生链表操作功能了。只要通过调用上面的几个函数就可以实现学生信息的管理和应用。
例如：
//参考样例====
//1。机器模拟生成20个学生，学号随机生成
//2。修改原学号为100的学生，替换为一个新的学号为150的学生
//3。删除学号为200的学生
void main()
{
int i = 0;
Node* students = NULL;//初始化学生链表头节点为空
Student* newStudent;
Student* oldStudent;
Node* pNode;
//1。机器模拟生成20个学生，学号随机生成
//随机产生20个学生，学号在0--1000之间，按照升序插入到学生链表中
for(i = 0; i < 20; i++)
{
newStudent = (Student*)malloc(sizeof(Student));
newStudent->lNo = rand() * 1000;//rand()为生成一个0到1的随机数，随机函数可以用别的替代，这里只是用于说明问题的
students = Insert(students, newStudent);
}
//遍历输出学生信息,用于检验学生链表是否正确，包括学生个数，学号是否排序正确等
i = 0;
pNode = students;
while(pNode != NULL)
{
printf("学生%d : 学号 -- %l\n", ++i, pNode->pStudent->lNo);
pNode = pNode->pNext;
}
//2。修改原学号为100的学生，替换为一个新的学号为150的学生
oldStudent = FindStudent(students, 100);
newStudent = (Student*)malloc(sizeof(Student));
newStudent->lNo = 150;
Modify(students, oldStudent, newStudent);
//3。删除学号为200的学生
//查找学号为200的学生
oldStudent = FindStudent(students, 200);
if(oldStudent != NULL)//如果找到
{
students = Delete(students, oldStudent);
free(oldStudent);//释放学生信息
}
//最后结束程序前，最好要把所有的学生信息释放掉
//。。。
}
linux内核链表与普通链表
1、在Linux内核中经常能够看到 struct list_head 这样的一个结构体，这个就是内核中的一个链表，内核链表
struct list_head {
struct list_head *next, *prev;
};
这个结构体中只有两个指向链表结构体的指针，分为前向指针和后向指针，因为可以用来构建一个双向链表，但是这个链表的用法与我们普通的链表的用法不一样，
我们的一般的链表结构体中都会包含两部分：一个是指针（前向指针和后向指针）部分，还有就是有效数据部分。将我们链表需要存放的数据放在结构体中的有效数据
区中，通过两个节点分别指向上一个节点和下一个节点。这是一般的链表的使用方法。
(1)但是内核链表的结构体中只有两个指针，并没有有效数据区，所以内核链表的用法和我们的普通链表的用法是不一样的，我们使用内核链表的方法就是：
自己建立一个结构体去包含这个内核链表，将整个结构体作为一个链表的节点，然后使用内置的链表的前向指针指向下一个结构体中内置的链表，使用内置的链表的
后向指针指向上一个结构体中内置的链表。
例如：
struct A{
struct list_head list;
.........
};
struct A a;
struct A b;
struct A c;
a.list.next = b.list;
b.list.prev = a.list, b.list.next = c.list;
c.list.prev = b.list;
2、内核链表相关的函数和宏定义
(1)内核链表的初始化
#define LIST_HEAD_INIT(name) { &(name), &(name) }
#define LIST_HEAD(name) struct list_head name = LIST_HEAD_INIT(name)
static inline void INIT_LIST_HEAD(struct list_head *list)
{
list->next = list;
list->prev = list;
}
由上面可以知道，初始化就是将list_head中的两个指针都指向自己本身。初始化一个内核链表的方法：
(1.1) 定义一个内核链表并进行初始化可以直接调用宏： LIST_HEAD(list); 展开之后： struct list_head list = { &(list), &(list) }
(1.2) 也可以定义和初始化分开， struct list_head list; INIT_LIST_HEAD(&list);
(2)内核链表的常用函数
(2.1) list_add(struct list_head *new, struct list_head *head); 将节点插入到链表头部
list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head); 将节点插入到链表尾部
(2.2) list_del(struct list_head *entry); 删除一个节点，并将他的指针清除0
list_del_init(struct list_head *entry); 删除一个节点，并将他的指针再次指向自己本身
(2.3) list_replace(struct list_head *old, struct list_head *new); 替换链表中的某个节点， old需要被替换的节点， new新的节点
list_replace_init(struct list_head *old, struct list_head *new); 和上面的区别在于，把替换之后的老的节点进行初始化
(2.4) int list_is_last(const struct list_head *list, const struct list_head *head); 测试一个节点是否为链表头节点，list是要测试的节点，head是一个链表头
int list_empty(const struct list_head *head); 测试链表是否为空
