表(list)是常见的数据结构。从数学上来说，表是一个有序的元素集合。在C语言的内存中，表储存为分散的节点(node)。每个节点包含有一个元素，以及一个指向下一个(或者上一个)元素的指针。如下图所示:
表:
橙色储存数据，蓝色储存指针
图中的表中有四个节点。第一个节点是头节点(head
node)，这个节点不用于储存元素，只用于标明表的起始。头节点可以让我们方便的插入或者删除表的第一个元素。整个表中包含有三个元素(5，
2， 15)。每个节点都有一个指针，指向下一个节点。最后一个节点的指针为NULL，我们用“接地”来图示该指针。
表的功能与数组(array)很类似，数组也是有序的元素集合，但数组在内存中为一段连续内存，而表的每个节点占据的内存可以是离散的。在数组中，我们通过跳过固定的内存长度来寻找某个编号的元素。但在表中，我们必须沿着指针联系起的长链，遍历查询元素。此外，数组有固定的大小，表可以根据运行情况插入或者删除节点，动态的更改大小。表插入节点时需要从进程空间的堆中开辟内存空间，用以储存节点。删除节点可以将节点占据的内存归还给进程空间。
删除节点,
free释放内存
插入节点，malloc开辟内存
表有多种变种。上面的表中，指针指向是从前向后的，称为单向链表(linked
list)。还有双向链表(double-linked
list)，即每个节点增加一个指向前面一个元素的指针。以及循环链表(tabular
list)，最后一个元素的指针并不为NULL，而是指向头节点。不同类型的链表有不同的应用场景。
双向链表
循环链表
双向循环链表
单向链表的C实现
一个数据结构的实现有两方面:
1. 数据结构的内存表达方式; 2.
定义在该数据结构上的操作。我们这里实现最简单的单向链表。表所支持的操作很灵活多样，我们这里定义一些最常见的操作。每个操作都写成一个函数。
#include
#include
typedef struct node *LIST;
typedef struct node *position;
struct node {
int element;
position next;
};
LIST init_list(void);
void delete_list(LIST);
int is_null(LIST);
void insert_node(position, int);
void delete_node(LIST, position);
position find_last(LIST);
position find_value(LIST, int);
position find_previous(LIST, position);
void print_list(LIST);
void main()
{
LIST L;
position np;
int i;
int a[] = {1, 3, 5, 7,
9};
L = init_list();
print_list(L);
for (i=4; i >= 0;
i--) {
insert_node(L, a[i]);
}
print_list(L);
np = find_value(L,
5);
delete_node(L,
np);
print_list(L);
delete_list(L);
L = init_list();
print_list(L);
for (i=4; i >= 0;
i--) {
insert_node(L, a[i]);
}
print_list(L);
delete_list(L);
}
void print_list(LIST L)
{
position np;
if(is_null(L)) {
printf("Empty List\n\n");
return;
}
np = L;
while(np->next !=
NULL) {
np = np->next;
printf("%p: %d \n", np, np->element);
}
printf("\n");
}
LIST init_list(void)
{
LIST L;
L = (position)
malloc(sizeof(struct node));
L->next = NULL;
return L;
}
void delete_list(LIST L)
{
position np, next;
np =
L;
do {
next = np->next;
free(np);
np = next;
} while(next != NULL);
}
int is_null(LIST L)
{
return
((L->next)==NULL);
}
void insert_node(position np, int
value)
{
position nodeAddr;
nodeAddr = (position)
malloc(sizeof(struct node));
nodeAddr->element =
value;
nodeAddr->next =
np->next;
np->next = nodeAddr;
}
void delete_node(LIST L, position np)
{
position previous,
next;
next
= np->next;
previous =
find_previous(L, np);
if(previous != NULL)
{
previous->next = next;
free(np);
}
else {
printf("Error: np not in the list");
}
}
position find_last(LIST L)
{
position np;
np = L;
while(np->next !=
NULL) {
np = np->next;
}
return np;
}
position find_previous(LIST L, position npTarget)
{
position np;
np = L;
while (np -> next !=
NULL) {
if (np -> next == npTarget) return
np;
np = np -> next;
}
return NULL;
}
position find_value(LIST L, int value)
{
position np;
np = L;
while (np -> next !=
NULL) {
np = np -> next;
if (np -> element == value) return np;
}
return NULL;
}
