怎样生成一个链表

本文详细介绍如何通过编程生成链表,包括定义结构体、创建头节点和循环生成其他节点的过程。

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声明:本文参考郝斌老师的《数据结构自学视频》

今天和大家分享怎样生成一个链表。

分为以下几个步骤:

1 先生成一个头节点(头节点不存放有效数据);

2 在循环中生成首节点及其它节点。

-------------------------------------------------

typedef struct Node
{
int data; 
struct Node *pNode;


}NODE, * PNODE;


首先定义了一个结构体变量。下面的函数 create_list( ) 将用来生成其它的节点。

PNODE create_list(void)
{
int len;
int i;
int val;


PNODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));


if (NULL == pHead)
{
printf("分配失败,程序终止!\n");
exit(-1);
}

PNODE  pTail = pHead;
pTail->pNode = NULL;

printf("请输入您需要生成的链表的节点个数:len = ");
scanf("%d", &len);

for (i = 0; i < len; ++i)
{
printf("请输入第%d个节点的值: ", i+1);
scanf("%d", &val);
PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));

if (NULL == pNew)
{
printf("分配失败,程序终止!\n");
exit(-1);
}

pNew ->data = val;
pTail ->pNode = pNew;
pNew ->pNode = NULL;
pTail = pNew;
}

return pHead; 
};


我想要明确的就是之所以我们定义了一个新的 struct Node * 类型的变量 pTail 的目的是为了能将上次循环生成的节点的地址放在 pTail 变量中,以链接下一个节点(首先为了防止上次循环产生的节点的地址丢失,其次是为了能将上次循环产生的节点地址进入下一个循环)。








<think>我们参考上述引用来实现单链表。单链表由节点组成,每个节点包含数据域和指向下一个节点的指针链表类通常包含头节点(或头指针)以及一些操作链表的方法。 根据引用[1][2][3],我们可以定义一个节点类(如LNode或Student)和一个链表类(如Link、SingleLinkList或LList)。 我们将按照以下步骤实现: 1. 定义节点类:包含数据域和指向下一个节点的指针。 2. 定义链表类:包含头节点(可能包含尾节点)以及链表大小(可选)。 3. 实现链表的基本操作:如判断是否为空、计算长度、遍历链表、插入节点(头部插入、尾部插入等)、删除节点等。 注意:引用[1]中链表类初始化时头节点为空,并且有一个尾节点指向头节点,链表大小初始为1(但此时只有一个空的头节点,实际数据节点为0,所以这里可能有误,我们通常将空链表的size设为0)。 引用[2]和[3]中链表类初始化时头节点为None,表示空链表。 这里我们采用更常见的做法:链表初始为空,头节点指向None。我们也可以选择使用一个哨兵节点(dummy node)作为头节点,这样可以使插入删除操作更统一(尤其是对头节点的操作)。但引用[1]和[3]都没有使用哨兵节点,引用[2]也没有。 我们将实现一个简单的单链表,不使用哨兵节点。具体如下:</think>### Python单链表的节点生成链表构建 单链表由多个节点(Node)组成,每个节点包含**数据域**和**指针域**。下面分步实现: #### 1. 节点类定义 ```python class ListNode: """单链表节点类""" def __init__(self, data): self.data = data # 数据域 self.next = None # 指针域(指向下一个节点) ``` #### 2. 链表类构建 ```python class SingleLinkedList: """单链表类""" def __init__(self): self.head = None # 头节点指针 self.size = 0 # 链表长度 def is_empty(self): """判断链表是否为空""" return self.head is None def append(self, data): """尾部追加节点""" new_node = ListNode(data) if self.is_empty(): self.head = new_node else: current = self.head while current.next: # 遍历到最后一个节点 current = current.next current.next = new_node self.size += 1 def prepend(self, data): """头部插入节点""" new_node = ListNode(data) new_node.next = self.head self.head = new_node self.size += 1 def traverse(self): """遍历链表""" current = self.head while current: print(current.data, end=" -> ") current = current.next print("None") ``` #### 3. 使用示例 ```python # 创建链表 linked_list = SingleLinkedList() # 逐个生成节点并插入 linked_list.append(10) # 尾部添加 linked_list.prepend(5) # 头部添加 linked_list.append(20) # 遍历输出:5 -> 10 -> 20 -> None linked_list.traverse() # 查看链表属性 print(f"链表长度: {linked_list.size}") # 输出 3 print(f"头节点数据: {linked_list.head.data}") # 输出 5 ``` #### 关键特性说明: 1. **节点关系**:每个节点通过`next`指针连接下一个节点,形成链式结构[^3] 2. **头节点作用**:`head`指针始终指向链表的第一个节点,是访问链表的入口[^1] 3. **动态扩展**:新节点可在 $O(1)$ 时间插入头部,$O(n)$ 时间插入尾部 4. **内存管理**:节点通过类实例动态生成,无需连续内存空间[^4] #### 复杂度分析: | 操作 | 时间复杂度 | 空间复杂度 | |------|------------|------------| | 头部插入 | $O(1)$ | $O(1)$ | | 尾部插入 | $O(n)$ | $O(1)$ | | 遍历 | $O(n)$ | $O(1)$ |
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