链表的运用-一个单链表的实现，list，malloc

链表是常用的数据结构。本文实现一个简单的单链表，主要实现三个函数：

1，在末尾添加元素；2，从链表中删除元素；3，统计链表元素的个数。其余函数，读者有兴趣的话，可以自己实现。

一．题目说明：实现一个单链表，具体要求如下：

1. 元素可以是任何类型；

2. 实现在链表末尾追加给定元素的功能,如果原链表为空，则把要追加的元素作为链表的第一个结点；

3. 将给定的元素从链表中移除；

4. 实现计算链表结点个数的功能；

5. 对单链表进行测试，数据由开发人员自行定义。

二．简要分析：

1. 数据结构：

因为数据类型要求是任何类型，根据C语言中void*与其它指针类型可以互相转换的特点，定义此单链表的数据结构如下：

typedef struct list_t{

       void        *data;

       struct list_t     *next;

} list_t;

2. 函数说明：

根据题目说明，为这个单链表提供以下三个函数：

（1） 函数原型：list_t *list_append(list_t *list, void *data)

      函数功能：在链表末尾追加给定元素的功能,如果原链表为空，则把要追加的元素作为链表的第一个结点。

      输入参数：list, 链表头指针

                data, 要追加的数据

      返回：链表头指针

     

（2） 函数原型list_t *list_remove(list_t *list, void *data)

      函数功能：将给定的元素从链表中移除。

      输入参数：list, 链表头指针

                data, 要移除的数据

      返回：链表头指针

     

（3） 函数原型：int list_getnumber(list_t *list)

      函数功能：计算链表结点个数并返回。

      输入参数：list, 链表头指针

      返回：链表中结点的个数

  

3. 测试分析：

为了进行测试，定义了stu_data结构体类型，以及一个数组，用于存放测试数据。另外，写了一个函数void display_stulist(list_t *list)，用于显示列表中的所有数据。具体如下：

（1）数据结构与测试数据：

typedef struct stu_data{

        char ID[9];

        int age;

        char name[14];

} stu_data;

测试数据：

static stu_data stu[15][3] = {

       {"69231100", 20, "zhang"},

       {"69231101", 22, "wang"},

       {"69231102", 21, "li"},

       {"69231103", 20, "zhao"},

       {"69231104", 23, "qian"},



       {"69231105", 20, "sun"},

       {"69231106", 20, "zhou"},

       {"69231107", 21, "wu"},

       {"69231108", 24, "wang"},

       {"69231109", 20, "liu"},

      

       {"69231110", 21, "liu"},

       {"69231111", 22, "wang"},

       {"69231112", 20, "liu"},

       {"69231113", 20, "li"},

       {"69231114", 23, "liu"},

};

（2）显示结果函数：

      函数原型：void display_stulist(list_t *list)

      函数功能：打印链表list中的所有数据，如果链表为空，则打印" list is null!"。

      输入参数：list, 链表头指针

      返回：无

  

三．源代码：

  

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>



/* list_t */

typedef struct list_t{

       void        *data;

       struct list_t     *next;

} list_t;


/* 追加一个元素 */

list_t *list_append(list_t *list, void *data)

{

       list_t       *entry, *prev;



       entry = (list_t*)malloc(sizeof(list_t));  /* 为entry分配存储空间 */

       if (!entry)

              return NULL;

       entry->data = data;

       entry->next = NULL;

      

       if (!list)                     /* 如果列表为空，则返回刚刚创建的结点 */

              return entry;

      

       for (prev = list; prev->next; prev = prev->next) ; /* 将prev指针移到列表末尾 */

      

       prev->next = entry;          /* 将新创建的结点加到列表末尾 */

       return list;

}


/* 移除一个元素 */
list_t *list_remove(list_t *list, void *data)

{

       list_t       *entry, *prev;



       for (prev = NULL, entry = list; entry; prev = entry, entry = entry->next) {

              if (entry->data == data) {

                     if (prev)

                            prev->next = entry->next;

                     else

                            list = entry->next;

                     free(entry);      /* 释放由list_append中的malloc分配的存储空间 */

                     break;

              }

       }

       return list;

}


/* 统计元素个数 */
int list_getnumber(list_t *list)

{

    list_t *prev;

    int i=0;

   

    if (!list)

        return 0;

   

    for (prev = list;  prev->next;  prev = prev->next, i++) ;

    return i;

}





/* 测试数据结构体定义  */

typedef struct stu_data{

        char ID[9];

        int age;

        char name[14];

} stu_data;


/* 测试数据 */
static stu_data stu[15][3] = {

       {"69231100", 20, "zhang"},

       {"69231101", 22, "wang"},

       {"69231102", 21, "li"},

       {"69231103", 20, "zhao"},

       {"69231104", 23, "zhang"},



       {"69231105", 20, "liu"},

       {"69231106", 20, "han"},

       {"69231107", 21, "zhang"},

       {"69231108", 24, "wang"},

       {"69231109", 20, "liu"},

      

       {"69231110", 21, "liu"},

       {"69231111", 22, "wang"},

       {"69231112", 20, "liu"},

       {"69231113", 20, "li"},

       {"69231114", 23, "liu"},

};


/* 显示列表数据 */
void display_stulist(list_t *list)

{

     list_t *prev;

     int i = 0;

    

     if (!list) {

         printf(" list is null!/n");

         return;

     }

        printf("ID         age  name/n");

        printf("----------------------------/n");

            

     for (prev = list; prev->next; prev = prev->next,i++) {

         if (i%5 == 0)

             printf("/n");

         printf("%s   %d   %s /n", (char*)((stu_data*)prev->data)->ID, ((stu_data*)prev->data)->age, (char*)((stu_data*)prev->data)->name);

     }

}


/* 测试函数 */
void test_function(void)

{

     list_t *list = NULL;

     int i = 0;

    

        /* test 1: init value of list */

     printf("/ntest 1: init value of list. /n");

     printf(" number of list is : %d/n",list_getnumber(list));

     display_stulist(list);



     /* test 2: append 9 data for list */

     printf("/n/ntest 2: append 9 data for list. /n");

     for (; i<10; i++) {

         list = list_append(list, (void*)stu[i]);

     }

     printf(" number of list is : %d/n",list_getnumber(list));

     display_stulist(list);

    

      /* test 3: remove stu[5] from list. */

     printf("/n/ntest 3: remove stu[5] from list./n");

     list_remove(list, (void*)stu[5]);

        printf(" number of list is : %d/n",list_getnumber(list));

     display_stulist(list);

        

        return;

       

}


/* main 函数 */
int main()

{

    test_function();



       return 0;

}

四．测试结果：

测试结果分析：

（1） test 1 时，由于list=NULL,所以，会输出

 “number of list is : 0”

“list is null!”

（2）总共测试数据有15个, 在test 2 时，向列表中追加了9个元素，并将内容打印出来，显示的个数是9。

（3）test 3 时，从列表中移除stu[5]，所以，再打印列表数据时，就没有“69231105”这条记录了，而且，显示的个数是8。

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链表，必须要过的坎