C语言实现LinkedList链表数据结构
链表基本的就是一个数据域一个指针域，数据域存储你的数据，指针域就指向你下一个节点的内存地址。
示意图(画的很粗糙,请见谅)
- 链表的特点：
- 增删快 (修改元素时，只需要改变指针域指向就可以了)
- 查询慢 (元素之前内存地址不连续，只能挨个挨个遍历查找)
我们现在就来实现一个非循环单链表
- 首先写出链表的结构体：
typedef struct Node{ //非循环单链表结构体
int data; //数据区域
Node * pNext; // 指针指向下一个节点
} NODE,*PNODE;- 然后我们初始化出一个头结点
PNODE initLinkedList(){
PNODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));//头结点不存放数据
if( NULL == pHead ){
printf("%s\n","动态分配内存失败，程序退出");
exit(-1);
}
pHead->pNext = NULL;
return pHead;
}- 然后再是添加新节点的方法
PNODE addElement(PNODE pTail,int val){
PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE)); //创建新节点
if(NULL == pNew ){
printf("%s\n","追加节点动态分配内存失败，退出程序");
exit(-1);
}
pNew->data = val; //给新节点赋值
pNew->pNext = NULL; //新节点的下一个节点为NULL
pTail->pNext = pNew; // 将pNew节点挂在pTail后面
length += 1;//节点有效个数加1
return pNew;//返回最后一个节点
}
- 遍历链表
bool isEmpty(PNODE pNode){
if(NULL == pNode->pNext){
printf("%s\n","pNode is null");
return true;
}
return false;
}
void loopElement(PNODE pNode){
if(isEmpty(pNode)){
return;//为空直接返回
}
PNODE p = pNode->pNext;
printf("%s\n","start loop");
while(NULL != p){
printf("%d\n",p->data);
p = p->pNext;
}
printf("%s\n","end loop");
}- 然后在加一个main方法测试
- 记得要加入这三个头文件运行
#include <stdio.h> /* 基础头文件*/
#include <malloc.h> /*动态分配内存头文件*/
#include <stdbool.h> /*返回布尔值的头文件*/
int main(){
printf("%s\n" ,"start");
PNODE pHead = initLinkedList();
/*addElement start */
PNODE node = addElement(pHead,1);//追加到pHead节点下
PNODE node2 = addElement(node,2);//追加到node节点下
PNODE node3 = addElement(node2,4);//......
PNODE node4 = addElement(node3,3);//......
/*addElement end */
loopElement(pHead);
printf("length: %d\n",length);
printf("%s\n" ,"end");
//getchar();
return 0;
}此时一个非循环单链表的功能基本上有了，现在附上全部的代码：
LinkedList.c
#include <stdio.h> /* 基础头文件*/
#include <malloc.h> /*动态分配内存头文件*/
#include <stdbool.h> /*返回布尔值的头文件*/
/***
*zhouzhongqing
*链表List
*2017年10月28日14:56:19
*/
typedef struct Node{ //非循环单链表结构体
int data; //数据区域
Node * pNext; // 指针指向下一个节点
} NODE,*PNODE;
PNODE last; //声明每次添加节点后的最后一个节点
int length; //节点有效个数
/***
*方法声明
**/
/**
*初始化，动态分配内存
**/
PNODE initLinkedList();
/***
*添加节点
**/
PNODE addElement(PNODE pTail,int val);
/***
*添加节点 使用声明最后一个节点的方式
**/
void addElementLast(PNODE pTail,int val);
/**
*遍历所有节点
**/
void loopElement(PNODE pNode);
/***
*测试添加节点
**/
PNODE addElementTest();
/**
*判断是否为空 空返回true 非空返回 false
*/
bool isEmpty(PNODE pNode);
/**
*排序 ,冒泡排序
**/
void sortList(PNODE pNODE);
/**
*检查输入的下标是否越界 越界返回false 否则为成功true
*/
bool checkElementIndex(int index);
/**
*通过下标获取节点 从0开始
**/
PNODE get(PNODE pNode,int index);
int main(){
printf("%s\n" ,"start");
PNODE pHead = initLinkedList();
/*addElement start */
/*
PNODE node = addElement(pHead,1);//追加到pHead节点下
PNODE node2 = addElement(node,2);//追加到node节点下
PNODE node3 = addElement(node2,4);//......
PNODE node4 = addElement(node3,3);//......
*/
/*addElement end */
/*addElementLast start */
addElementLast(pHead,1);
addElementLast(pHead,5);
addElementLast(pHead,8);
addElementLast(pHead,4);
/*addElementLast end */
//排序
sortList(pHead);
loopElement(pHead);
//get
//PNODE node = get(pHead,4);
//printf("node->data : %d\n",node->data);
printf("length: %d\n",length);
//loopElement(addElement2());
printf("%s\n" ,"end");
//getchar();
return 0;
}
bool checkElementIndex(int index){
return index >= 0 && index < length;
}
void sortList(PNODE pNODE){
if(isEmpty(pNODE)){
return ;
}
int i,j,t;
PNODE p,q;
for(i=0,p=pNODE->pNext;i<length-1;++i,p=p->pNext){
printf("p->data-1 : %d,%d\n",p->data,p->data);
for(j=i+1,q=p->pNext;j<length;++j,q=q->pNext) {
printf("q->data-2 :%d,%d\n",q->data,q->data);
if(p->data>q->data) {//类似于数组中的：a[i]>a[j]
//数据位置相互转换，大的p->data放在后面的位置 小的q->data放在前面的位置
t=p->data;//类似于数组中的： t=a[i];
p->data=q->data;//类似于数组中的： a[i]=a[j];
q->data=t;//类似于数组中的： a[j]=t;
}
}
}
//loopElement(pNODE);
}
PNODE get(PNODE pNode, int index){
if(isEmpty(pNode)){
return NULL;
}
if(!checkElementIndex(index)){
printf("%s index = %d\n","index outOf bounds exception :" ,index);
return NULL;
}
int i = 0;
PNODE p = pNode;
while(NULL!=p->pNext&&i<index)
{
p=p->pNext;
++i;
}
PNODE q = p->pNext;
return q;
}
bool isEmpty(PNODE pNode){
if(NULL == pNode->pNext){
printf("%s\n","pNode is null");
return true;
}
return false;
}
void addElementLast(PNODE pTail,int val){
if(NULL != last){
pTail = last;
// printf("%s\n", "如果不是添加第一个数据节点pTail改为最后一个节点");
}
PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));//创建新节点
if(NULL == pNew ){
printf("%s\n","addElementJDK方法追加节点动态分配内存失败，退出程序");
exit(-1);
}
pNew->data = val; //给新节点赋值
pNew->pNext = NULL; //新节点的下一个节点为NULL
pTail->pNext = pNew; // 将pNew节点挂在pTail后面
length += 1;//节点有效个数加1
last = pNew;//将节点置为最后一个节点，这个写法我参考的jdk7的LinkedList源码的基本思路
}
PNODE addElement(PNODE pTail,int val){
PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE)); //创建新节点
if(NULL == pNew ){
printf("%s\n","追加节点动态分配内存失败，退出程序");
exit(-1);
}
pNew->data = val; //给新节点赋值
pNew->pNext = NULL; //新节点的下一个节点为NULL
pTail->pNext = pNew; // 将pNew节点挂在pTail后面
length += 1;//节点有效个数加1
return pNew;//返回最后一个节点
}
void loopElement(PNODE pNode){
if(isEmpty(pNode)){
return;//为空直接返回
}
PNODE p = pNode->pNext;
printf("%s\n","start loop");
while(NULL != p){
printf("%d\n",p->data);
p = p->pNext;
}
printf("%s\n","end loop");
}
PNODE initLinkedList(){
PNODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));//头结点不存放数据
if( NULL == pHead ){
printf("%s\n","动态分配内存失败，程序退出");
exit(-1);
}
pHead->pNext = NULL;
return pHead;
}
/**
*zhouzhongqing
*测试方法
*2017年10月31日14:01:32
**/
PNODE addElementTest(){
int len;//用来存放有效节点的个数
int val = 1;//用来临时存放用户输入的节点的值
int val2 = 2;//用来临时存放用户输入的节点的值
//分配了一个不存放有效数据的头节点
PNODE pHead = initLinkedList();
if(NULL==pHead)
{
printf("分配失败，程序终止！\n");
exit(-1);
}
PNODE pTail=pHead;
pTail->pNext=NULL;
PNODE pNew=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
if(NULL==pNew)
{
printf("分配失败，程序终止！\n");
exit(-1);
}
pNew->data=val;//挂
pNew->pNext=NULL;
pTail->pNext=pNew;
pTail=pNew;
len++;
PNODE pNew2=(PNODE)malloc(sizeof(NODE));
if(NULL==pNew2)
{
printf("分配失败，程序终止！\n");
exit(-1);
}
pNew2->data=val2;//挂
pNew2->pNext=NULL;
pTail->pNext=pNew2;
pTail=pNew;
len++;
return pHead;
}
