链表原理与实现-优快云博客

数据结构中主要有三种数据形式，链表，树，图。其中链表是线性结构，其他的两种是非线性结构。

这里先从链表说起。

无论是哪种数据结构，都是由节点构成的。节点可以称之为，其基本单位。因而，一般写程序时。都先用结构体来定义一个节点。链表节点如下：

typedef struct Node{
int data;
struct Node *pNext;
}NODE,*PNODE;

但是，链表为方便程序员对其操作，创建了头节点。该节点只有地址没有数据，也就是说该节点只起到指向下个节点的作用。下个节点为首节点。该节点有数据，有地址（指针），与其他的有效节点一样。是链表数据链真正开始的标志。这里我用了数据链这个辞藻，在我的浅知拙见里是比较恰当的。尾节点是链表结束的标志因而尾节点只有数据，并没有地址（指针）。

因为头节点的存在，我们需要一个参数---头指针，就可以对链表操作了。

链表又分为了单链表，双链表，循环链表。。。这里只介绍最常见的单链表了。

关于链表，主要有以下几个难点以及重点：

链表的创建和遍历
链表长度的判断
链表是否为空，为满的判断
链表插入和删除

接下来，逐步进行介绍。

1）静态链表的创建：

静态链表的创建主要涉及到三个参数：len-用来设定有效节点个数；int--用于设定循环次数，来输入各个节点的数据，val-输入节点的值。动态链表的节点个数，无需事先指定。其链表创建直到达到某种条件时结束创建。

静态链表创建的示例程序如下：

PNODE creat_list(void){
	int len;
	int i;
	int val;//用于存放节点临时数据

	PNODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));//为头节点指针分配一个内存空间

	if (NULL == pHead)
	{
		printf("分配失败,程序终止！\n");
		exit(-1);
	}
	PNODE pTail = pHead;//分配一个尾节点 ，指向头节点pTail 指向pHead
	pTail->pNext = NULL;//将尾节点的指针域 清空
	printf("输入链表节点数：\n");
	scanf_s("%d", &len);
	
	for (i = 0; i < len; i++)
	{
		printf("请输入第%d个节点的值: ", i + 1);
		scanf_s("%d", &val);
		
		PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE)); //为新的节点分配空间
		if (NULL == pNew)  //判断新节点是否为空
		{
			printf("分配失败,程序终止！\n");
			exit(-1);
		}
		pNew->data = val;//新的值赋值到新节点的数据域 p=p->next(下移);
		pTail->pNext = pNew;//将新的节点挂到尾节点后面，换句话说就是 将尾节点的指针域 修改成 新节点的地址
		pNew->pNext = NULL; //再将此时的新节点指针域清空，也就是说此时的新节点为尾节点；
		pTail = pNew;   //然后再将pTail指向pNew
	}
	return pHead;
}

程序有几个地方要注意的地方：

这里先为头节点动态分配一个内存。只允许程序员手动释放。这里有个问题，剩下的节点也是按照动态来分配的吗？
接下来判断头节点，判断是否为空。若空，则说明分配失败。后面还有涉及到，对某节点的指针来判断是否为空。这个问题后面再详述其区别。这里可以用

   assert(pHead != NULL);

来判断其是否为空。

然后再创建尾节点，将头节点指针也赋尾节点指针。同样动态创建？再将尾节点的指针（地址域）清空。确定尾节点。
接下来，循环创建。
先动态创建一个临时节点，备用。
最重要的四行来了！！
第一行，将节点值赋给新节点的数据域。
然后将尾节点指向临时节点，也就是说将临时节点挂到尾节点（也是头节点没有指针域那个节点）后面。
再将临时节点的指针域清空。此时，临时节点暂为尾节点。
这里尾节点又指向临时节点。也就是说这里，临时节点彻底变成了尾节点。因为，这意味着现在的尾节点彻底有了含义！成为了有效数据。以下的节点构造同理。

2）链表的遍历

遍历的程序是比较容易理解的。示例程序如下：

void traverse_list(PNODE pHead)
{
	PNODE p = pHead->pNext;//将头指针指针域赋给p
	while (NULL != p)      //当指针域不为空的时候，也就是不是尾节点的时候，继续
	{
		printf("%d\n", p->data);//打印该节点的数据
		p = p->pNext;           //指针下移，指向下一个节点
	}
	printf("\n");                   //换行
	return;

}

这里借助指针p来不断下移打印数据，不可将p直接改为p->pHead。因为这样的话，只能打印第一个有效节点了。这里出过错。

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解释那四句话的时候，终于感受到了，想说说不出来的难受！！