C语言---链表（包括学习过程中的思想活动）

写链表想法的由来：

　　链表---重要的数据结构。

特简单的：

　　首先呢！先码一个特别简单的，主要是为了先了解一下嘛！然后在一点点深入嘛！毕竟这么长时间没有写过了，不是嘛？

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

struct node {
    int number;
    struct node *next;
};

typedef struct node Node;

int main(void)
{
    Node *head, *b, *c; 

    head = (Node *)malloc(sizeof(Node));   
    b = (Node *)malloc(sizeof(Node));   
    c = (Node *)malloc(sizeof(Node));   

    b->number = 20; 
    c->number = 30; 

    head->next = b;
    b->next = c;

    while (head) {
        printf("---->%d", head->number);

        head = head->next;
    }   
    printf("\n");

    free(head);
    free(b);
    free(c);

    return 0;
}

// 执行结果

　　[root@yuan misc]# gcc link_list.c
　　[root@yuan misc]# ./a.out
　　---->0---->20---->30

　　链表从表面的意思上就是链状的表，就像一根线上系了很多一样的结，这些结就是我们定义的结构体，而链就是我们定义的结构体中的指针next。next中存放着下一个节点的地址，这样我们就把所有的节点串联了起来，就像我们上边执行的结果一样。其实就是指针将数据串联。

稍微有点复杂的：

　　（我觉得上边码的那个并不算是真正意义上的链表，我们只是把三个结构体变量串联了起来）写一个稍微复杂点的链表：  

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

struct node {
    char name[16];
    char number[16];
    // long long number;
    struct node *next;
};

typedef struct node Node;

Node *createList(int num)
{
    Node *head = NULL;
    Node *tmp = NULL;
    Node *node = NULL;
    int i = 0;
    // int count = 0;
    // long long tmpNum;

    head = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    if (!head) {
        printf("malloc Node(head) error!\n");
        goto err;
    }   

    head->next = NULL;

    tmp = head;

    for(i = 1; i <= num; i++) {
        printf("create [%d] node!\n", i); 
        node = (Node *)malloc(sizeof(Node));
        if (!node) {
            printf("malloc Node(node) error!\n");
        }   
    
        printf("Please enter your name :\n");
        scanf("%s", &node->name);
        if (!node->name) {
            printf("enter the name error! Please enter again!\n");
            goto err;
        }   

        printf("Please enter yout number :\n");
        // scanf("%d", &node->number);
        scanf("%s", &node->number);
        if (strlen(node->number) != 11) {
            printf("enter the number error! Please enter again!\n");
            goto err;
        }   

        // tmpNum = node->number;
        // while(tmpNum) {
        //  tmpNum /= 10;
        //  count++;
        // }

        // if (count != 10) {
        //  printf("enter the number error! Please enter again!\n");
        //  goto err;
        // }

        tmp->next = node;
        tmp = node;
    }   
    node->next = NULL;
    return head;

err:
    return NULL;
}

void printList(Node *node)
{
    Node *tmp = NULL;

    tmp = node->next;

    while(tmp) {
        printf("name : %s, number : %s\n", tmp->name, tmp->number);
        tmp = tmp->next;
    }   
}

void freeList(Node *node)
{
    Node *tmp = NULL;
    int i = 1;

    tmp  = node->next;

    while(tmp) {
        free(tmp);
        printf("clean up [%d] node!\n", i); 
        tmp = tmp->next;
        i++;
    }   
    tmp = NULL;

    free(node);
    node = NULL;

    printf("clear finish!\n");
}

int main(void)
{
    Node *node = NULL;
    int num;

    printf("Please enter the number of nodes int the link_list :\n");
    scanf("%d", &num);
    node = createList(num);
    printList(node);
    freeList(node);

    return 0;
}

// 执行结果

[root@localhost address_list]# ./a.out 
Please enter the number of nodes int the link_list :
2
create [1] node!
Please enter your name :
test
Please enter your number :
12345678901
create [2] node!
Please enter your name :
test2
Please enter your number :
12345678902
name : test, number : 12345678901
name : test2, number : 12345678902
clean up [1] node!
clean up [2] node!
clear finish!

　　代码中有部分注掉的，那部分是因为数字长度的问题，我试了%ll，%l64d， %lld，%ld输出的结果都不是期望值，所以就改用了字符串，这个问题有时间我在查一下吧！

　　逐句分析：

　　　　首先我们定义了一个结构体Node，结构体成员有三个，用来存储一个人名和其对应的电话号码（11位），next指针用来指向下一个节点；

　　　　在main函数中，先要输入一个数字，来确定我们的链表的长度，然后创建链表，将其存储的内容打印出来，最后释放各个节点。

　　　   createList函数中：

　　　　　　生成一个头节点，根据num确定需要生成节点的个数，并对其各个节点进行赋值。

　　　　　　createList函数中我们定义了三个结构体变量，一个是头节点head，一个是节点node，还有一个临时结构体变量tmp。我们将头节点head赋值给中间变量tmp，然后分配一个新的节点node，将node赋值给中间变量tmp结构体成员变量中的next指针变量（也就是头节点head结构体成员变量中的next指针变量），这样头节点就和新分配的节点node串联起来了。其中有一句tmp = node，这句话表示将新生成的节点node赋值给了中间变量tmp，这样做是为了在下一次循环中中间变量tmp表示的是上一次分配的node节点，再次分配新的节点后和现在的中间变量tmp（也就是上一次分配的节点）串联。描述的有点乱，仔细想一下也不是那么乱。

　　　　　　当循环结束后，将最后分配的节点node结构体成员中的next指针变量指向NULL。

　　　　　　返回头节点head。

　　　　printList函数中：

　　　　　　刚开始是这样写的：

void printList(Node *node)
{
    while(node) {
        printf("name : %s, number : %s\n", node->name, node->number);
        node = node->next;
    }   
}
// 执行结果

[root@localhost address_list]# ./a.out
Please enter the number of nodes int the link_list :
2
create [1] node!
Please enter your name :
test
Please enter your number :
12345678901
create [2] node!
Please enter your name :
test2
Please enter your number :
12345678902
name : , number :
name : test, number : 12345678901
name : test2, number : 12345678902
clean up [1] node!
clean up [2] node!
clear finish!

　　　　从执行结果中可以看出，我们链表长度是2，但是在打印的出来的结果中去出现三个，只是因为其中空的那个是头节点。

　　freeList函数：

　　　　由于使用了malloc函数动态分配就需要free函数掉，防止内存泄漏，其中有一句tmp  = NULL；这句是为了防止野指针，但是NULL也是一个地址，只不过这个地址是确定的（void *）0；但是这句话加到循环里就会出现问题，因为在free掉tmp后这个指针还是存在的，可能就是野指针吧（这里我不确定），但是这时的tmp确确实实是存在的，所以才有了下面的操作。而当我们将tmp制空后，它的地址也就不存在了，我们在进行后边的操作的时候就操作非法地址，就会出现段错误。

　　　　还需将头节点free掉。