C语言中的链表

参考自：http://data.biancheng.net/view/5.html

如何创建链表

首先创建一个结构体表示节点：

typedef struct Link{
    int  elem;
    struct Link *next;
}link;

接下来编写初始化函数。由一维数组初始化链表。

link * initLink(int *num,int length){
    link * p=(link*)malloc(sizeof(link));//创建一个头结点
    link * temp=p;//声明一个指针指向头结点，用于遍历链表
    //生成链表
    for (int i=0; i<length; i++) {
        link *a=(link*)malloc(sizeof(link));
        a->elem=num[i];
        a->next=NULL;
        temp->next=a;
        temp=temp->next;
    }
    return p;
}

在每次循环中，首先将值赋给当前节点，将当前节点的指针指向NULL，然后移动一位，到下一个节点。依次赋值，直到完成，于是最后一个节点的next域保持NULL。

插入小tip：通过传递数组名或数组指针参数到子函数中，以获得数组长度是不可行的。因为num是函数参数，到了本函数中，只是一个指针（地址，系统在本函数运行时，是不知道其所表示的地址有多大的数据存储空间，这里只是告诉函数一个数据存储空间首地址）。

而在数组定义所在的代码区中就可以使用以下方法获取数组大小。

double num[] = {1,2,3,4};
int length;
length=sizeof(num)/sizeof(num[0]);

接下来定义遍历所有元素输出链接的函数。只要temp指针指向的结点的next不是Null，就执行输出语句，否则跳出循环。

void display(link *p){
    link* temp=p;//将temp指针重新指向头结点
    while (temp->next) {
        temp=temp->next;
        printf("%d -> ",temp->elem);
    }
    printf("NULL\n");
}

测试如下：

int main() {
    int a[6] = {10,5,3,2,1,6};
    link *p=initLink(a,6);
    display(p);

    return 0;
}

如何插入新节点

链表插入的函数，p是链表，elem是插入的结点的数据域，add是插入的位置。

link * insertElem(link * p,int elem,int add){
    link * temp=p;//创建临时结点temp
    //首先找到要插入位置的上一个结点
    for (int i=1; i<add; i++) {
        if (temp==NULL) {
            printf("插入位置无效\n");
            return p;
        }
        temp=temp->next;
    }
    //创建插入结点c
    link * c=(link*)malloc(sizeof(link));
    c->elem=elem;
    //向链表中插入结点
    c->next=temp->next;
    temp->next=c;
    return  p;
}

如何移除节点

删除结点的函数，p代表操作链表，add代表删除节点的位置。

link * delElem(link * p,int add){
    link * temp=p;
    //遍历到被删除结点的上一个结点
    for (int i=1; i<add; i++) {
        temp=temp->next;
    }
    link * del=temp->next;//单独设置一个指针指向被删除结点，以防丢失
    temp->next=temp->next->next;//删除某个结点的方法就是更改前一个结点的指针域
    free(del);//手动释放该结点，防止内存泄漏
    return p;
}

查找节点元素

查找结点的函数，elem为目标结点的数据域的值，返回找到的位置。

int selectElem(link * p,int elem){
    link * temp=p;
    int i=1;
    while (temp->next) {
        temp=temp->next;
        if (temp->elem==elem) {
            return i;
        }
        i++;
    }
    return -1;
}

测试：

int main() {
    int a[6] = {10,5,3,2,1,6};
    link *p=initLink(a,6);
    display(p);

    printf("在第4的位置插入元素5：\n");
    p=insertElem(p, 5, 4);
    display(p);

    printf("删除第2位置的元素:\n");
    p=delElem(p, 2);
    display(p);

    printf("查找元素2的位置为：\n");
    int address=selectElem(p, 2);
    if (address==-1) {
        printf("没有该元素\n");
    }else{
        printf("元素2的位置为：%d\n",address);
    }
    return 0;
}