链表小作业

链表入门小练习

题目

定义一个结构体 contact 联系人，两个字段:姓名和手机号使用结构体做数据域，实现 list, link 两个实例。
typedef struct node{
联系人 data;// 数据域
struct node *next;
}Node;

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一、题目解析

需求目标：

1. 定义包含姓名和手机号的联系人结构体contact
2. 基于该结构体构建链表节点node，包含数据域和指针域
3. 创建两个链表节点实例list和link

技术重点：

• 结构体的嵌套使用
• 链表节点的指针操作
• typedef简化类型声明

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二、分步实现与讲解

1. 定义联系人结构体

typedef struct contact {
    char name[20];      // 存储姓名（最长19字符+结束符）
    char phone[15];     // 存储手机号（如+86 13812345678）
} Contact;

• typedef作用：将struct contact重命名为Contact，后续可直接用Contact声明变量。
• 字段设计：
  • name[20]：限制姓名长度，防止内存溢出
  • phone[15]：兼容国际号码格式

2. 定义链表节点结构体

typedef struct node {
    Contact data;       // 数据域：存放联系人信息
    struct node *next;  // 指针域：指向下一个节点
} Node;

• 结构体嵌套：Node包含Contact类型的成员，实现数据封装。
• 自引用指针：struct node *next允许每个节点指向同类型的下一个节点，形成链式结构。

3. 创建链表实例

// 创建两个节点
Node list;  
Node link;

• 内存分配：此时list和link是静态分配的节点，存储在栈内存中。
• 指针初始化：默认情况下next指针未赋值，通常应初始化为NULL避免野指针。

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三、关键代码解析

1. 结构体定义中的typedef技巧

原始结构体声明方式：

struct contact {
    // ...字段...
};
struct contact person;  // 每次使用时需带struct关键字

使用typedef优化后：

typedef struct contact {
    // ...字段...
} Contact;
Contact person;  // 直接使用简化名称

2. 链表节点的指针操作

• next指针的意义：
  每个节点的next存储下一个节点的内存地址，形成“链式”访问路径。
• 结束标识：通常链表的最后一个节点的next置为NULL，表示终止。

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四、完整代码实现

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

// 定义联系人结构体
typedef struct contact {
    char name[20];
    char phone[15];
} Contact;

// 定义链表节点
typedef struct node {
    Contact data;
    struct node *next;
} Node;

int main() {
    // 创建两个节点并初始化
    Node list = { .data = {"Alice", "123-4567-8901"}, .next = NULL };
    Node link = { .data = {"Bob", "198-7654-3210"}, .next = &list };

    // 遍历链表打印信息
    Node *current = &link;
    while (current != NULL) {
        printf("Name: %-10s Phone: %s\n", 
               current->data.name, 
               current->data.phone);
        current = current->next;
    }

    return 0;
}

代码说明：

1. 初始化节点：

   • list节点存储Alice的信息，next指向NULL
   • link节点存储Bob的信息，next指向list，形成链表：link → list

2. 遍历链表：

   • 通过current指针依次访问每个节点，直到遇到NULL终止
   • ->操作符用于通过指针访问结构体成员

运行结果：

Name: Bob        Phone: 198-7654-3210
Name: Alice      Phone: 123-4567-8901

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五、扩展思考

1. 动态内存分配
   实际开发中常用malloc动态创建节点，灵活管理内存：

   Node *node = (Node*)malloc(sizeof(Node));
   // 使用后需手动释放
   free(node);
   

2. 链表操作

   • 插入节点：修改相邻节点的next指针
   • 删除节点：调整指针后释放内存
   • 查找节点：遍历链表比对数据

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结语

通过本案例，我们学习了结构体和链表的基础应用。掌握这些知识点后，可进一步实现通讯录管理系统等复杂项目。理解指针操作和内存管理是深入C语言的关键，建议通过实践巩固这些概念。