【C/C++】鏈表的理解與使用

轉載自：http://blog.csdn.NET/xubin341719/article/details/7091583/

最近不是太忙，整理些東西，工做也許用獲得。

1，爲何要用到鏈表

數組做爲存放同類數據的集合，給咱們在程序設計時帶來不少的方便，增長了靈活性。但數組也一樣存在一些弊病。如數組的大小在定義時要事先規定，不能在程序中進行調整，這樣一來，在程序設計中針對不一樣問題有時須要3 0個大小的數組，有時須要5 0個數組的大小，難於統一。咱們只可以根據可能的最大需求來定義數組，經常會形成必定存儲空間的浪費。

咱們但願構造動態的數組，隨時能夠調整數組的大小，以知足不一樣問題的須要。鏈表就是咱們須要的動態數組。它是在程序的執行過程當中根據須要有數據存儲就向系統要求申請存儲空間，決不構成對存儲區的浪費。

鏈表是一種複雜的數據結構，其數據之間的相互關係使鏈表分紅三種：單鏈表、循環鏈表、雙向鏈表，下面將逐一介紹。

2，單向鏈表

 

單鏈表有一個頭節點head，指向鏈表在內存的首地址。鏈表中的每個節點的數據類型爲結構體類型，節點有兩個成員：整型成員（實際須要保存的數據）和指向下一個結構體類型節點的指針即下一個節點的地址（事實上，此單鏈表是用於存放整型數據的動態數組）。鏈表按此結構對各節點的訪問需從鏈表的頭找起，後續節點的地址由當前節點給出。不管在表中訪問那一個節點，都須要從鏈表的頭開始，順序向後查找。鏈表的尾節點因爲無後續節點，其指針域爲空，寫做爲NULL。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　如圖所示

上圖還給出這樣一層含義，鏈表中的各節點在內存的存儲地址不是連續的，其各節點的地址是在須要時向系統申請分配的，系統根據內存的當前狀況，既能夠連續分配地址，也能夠跳躍式分配地址。

3，單向鏈表程序的實現

（1），鏈表節點的數據結構定義

struct node  
{  
int num;  
struct node *p;  
} ;  

在鏈表節點的定義中，除一個整型的成員外，成員p是指向與節點類型徹底相同的指針。

在鏈表節點的數據結構中，很是特殊的一點就是結構體內的指針域的數據類型使用了未定義成功的數據類型。這是在C中惟一規定能夠先使用後定義的數據結構。

 

（2），鏈表的建立、輸出步驟

單鏈表的建立過程有如下幾步：

1 ) 定義鏈表的數據結構;

2 ) 建立一個空表;

3 ) 利用malloc ( )函數向系統申請分配一個節點;

4 ) 將新節點的指針成員賦值爲空。如果空表，將新節點鏈接到表頭；如果非空表，將新

節點接到表尾;

5 ) 判斷一下是否有後續節點要接入鏈表，如有轉到3 )，不然結束;

單鏈表的輸出過程有如下幾步

1) 找到表頭;

2) 如果非空表，輸出節點的值成員，是空表則退出;

3 ) 跟蹤鏈表的增加，即找到下一個節點的地址;

4) 轉到2 ).

 

（3），程序代碼例子：

建立一個存放正整數單鏈表，輸入0或小於0的數，結束建立鏈表，並打印出鏈表中的值，程序以下：

#include <stdlib.h> /*含ma l l o c ( ) 的頭文件*/  
#include <stdio.h>  
 //①定義鏈表數據結構  
struct node  
{  
    int num;  
    struct node *next;  
};  
//函數聲明  
struct node *creat();   
void print();  
main( )  
{  
  
    struct node *head;  
    head=NULL;    //②建一個空表  
    head=creat(head);/*建立單鏈表*/  
    print(head);/*打印單鏈表*/  
}  
/******************************************/   
struct node*creat(struct node *head)/*返回的是與節點相同類型的指針*/  
{  
    struct node*p1,*p2;  
    int i=1;  
//③利用malloc ( )函數向系統申請分配一個節點  
    p1=p2=(struct node*)malloc(sizeof(struct node));/*新節點*/   
    printf("請輸入值，值小於等於0結束，值存放地址爲：p1_ADDR= %d\n",p1);  
    scanf("%d",&p1->num);/*輸入節點的值*/  
    p1->next=NULL;/*將新節點的指針置爲空*/  
    while(p1->num>0)/*輸入節點的數值大於0*/  
    {  
//④將新節點的指針成員賦值爲空。如果空表，將新節點鏈接到表頭；如果非空表，將新節點接到表尾;   
        if(head==NULL)  
            head=p1;/*空表，接入表頭*/  
        else   
            p2->next=p1;/*非空表，接到表尾*/  
        p2=p1;  
  
        p1=(struct node*)malloc(sizeof(struct node));/*下一個新節點*/  
        i=i+1;  
        printf("請輸入值，值小於等於0結束，值存放地址爲：p%d_ADDR= %d\n",i,p2);  
        scanf("%d",&p1->num);/*輸入節點的值*/  
//⑤判斷一下是否有後續節點要接入鏈表，如有轉到3 )，不然結束;   
    }  
//==============原來程序更正部分：（多謝@daling_datou提醒）================================  
    free(p1);  //申請到的沒錄入，因此釋放掉    
    p1=NULL;   //使指向空    
    p2->next = NULL; //到表尾了，指向空    
    printf("鏈表輸入結束（END）\n");    
//==============================================  
    return head;/*返回鏈表的頭指針*/  
}  
/*******************************************/  
void print(struct node*head)/*出以head爲頭的鏈表各節點的值*/  
{  
    struct node *temp;  
    temp=head;/*取得鏈表的頭指針*/  
  
    printf("\n\n\n鏈表存入的值爲：\n");  
    while(temp!=NULL)/*只要是非空表*/  
    {  
        printf("%6d\n",temp->num);/*輸出鏈表節點的值*/  
        temp=temp->next;/*跟蹤鏈表增加*/  
    }  
    printf("鏈表打印結束!!");  
}  

 

在鏈表的建立過程當中，鏈表的頭指針是很是重要的參數。由於對鏈表的輸出和查找都要從鏈表的頭開始，因此鏈表建立成功後，要返回一個鏈表頭節點的地址，即頭指針。