C语言 动态链表

---

前言

大家好~
在学习C语言的过程中，动态链表的相关操作总是会把我弄得有点晕。思路是有的，但是写完代码之后就很容易被自己绕晕。
于是今天想把我在链表的创建、输出、插入删除的过程中出现的问题总结一下，理清一下自己的思路，防止以后再犯同样的错。

关于链表

链表是一种常见的重要的数据结构。
它是动态地进行存储分配的一种结构。链表有一个头指针变量，它存放一个地址，该地址指向一个元素。
链表中每一个元素称为结点，每个结点都应包括两个部分：一为用户需要用的实际数据，二为下一个结点的地址。
可以看出，头指针 head 指向第一个元素，第一个元素又指向第二个元素……
直到最后一个元素，该元素不再指向其他元素，它称为表尾，它的地址部分放一个 NULL（表示空地址）链表到此结束。

可以得出：
1. 链表中各元素在内存中可以不是连续存放的，要找某一元素，必须先找到上一个元素，根据它提供的下一元素地址才能找到下一个元素。
2. 如果不提供头指针 head 则整个链表无法访问。

---

题目

动态建立一个长度为4的链表，用于存储学生的信息（姓名与学号），并输出；且实现插入与删除功能，所有功能通过写成函数来实现。

---

C语言代码

PS：我使用的是 Visual Studio 2019，里面的scanf_s就等同于scanf，但字符串的输入需要在后面标注字符串的大小，否则系统会报错，调试不了。

引入函数：

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#include"string.h"
#define LEN sizeof(struct student)

定义结构体：

typedef struct student
{
	char name[20];
	int num;
	struct student* next;
}STU;
int n = 0;

---

下面是具体的代码，我将其分成了四个板块：

一、动态链表的创建

代码如下：

STU* create()
{
	STU* p1, * p2, * head;
	char name[20];
	int num;
	head = NULL;
	p1 = p2 = (STU*)malloc(LEN); //开创一个空间用于存放结构体内的数据
	printf("请输入学号与姓名：（格式：学号，姓名）\n");
	scanf_s("%d,%s", &p1->num, &p1->name, 20);
	while (p1->num != 0) //num=0时，链表创建结束
	{
		n++; //输入了多少个学生的数据
		if (n == 1)
			head = p1; //把第一个结点的地址赋给head指针
		else
			p2->next = p1; //如果输入的不是第一个结点的数据，就让其内的next指针指向下一个结点的开头
		p2 = p1; //p2指针移动到p1指针处（下一个结点的开头）
		p1 = (STU*)malloc(LEN);//p1又指向新开创结点的开头
		scanf_s("%d,%s", &p1->num, &p1->name, 20);
	}
	p2->next = NULL; //如果输入的num=0，跳出循环，最后一个结点的next指针指向空指针（即指向NULL值）
	return head; //返回第一个结点的地址（这样才能找到后面的所有结点）
}

二、动态链表的输出

代码如下：

void print(STU* head) //输出学生信息的函数
{
	STU* p;
	p = head; //p取head的地址之后，二者同时指向第一个结点的开头
	n == 0;
	printf("\n");
	if (head != NULL)
	{
		do
		{
			printf("学号：%d 姓名：%s\n", p->num, p->name);
			p = p->next; //把next的地址（即下一个结点的开头）赋给p
			n++;
		} while (p != NULL);
	}
	printf("\n现在共有%d个学生的信息：\n", n);
}

三、动态链表的插入

（1）找到位置p（ai-1）
（2）生成新结点s，数据域赋值
（3）新结点指针域指向ai（ai的地址存放在ai-1的指针域）
（4）ai-1的指针域指向新结点s

代码如下：

STU* insert_link(STU* head) //插入结点的函数
{
	STU* p;
	printf("请输入需要插入数据的位置：\n");
	int m;
	scanf_s("%d", &m);
	p = head; //p与head指向第一个结点的开头
	int i = 1; //插入位置
	printf("请输入需要插入的数据 : （格式：学号，姓名）\n");
	STU* j;
	j = (STU*)malloc(LEN);
	scanf_s("%d,%s",  &j->num, &j->name, 20);
	if (m == 1) //如果要在第一个位置插入数据
	{
		j->next = head; //新的结点的next指针直接指向头结点，新的数据就会成为第一个结点
		head = j; //head指针又指向第一个结点的开始
		return head; //返回插入数据后的头结点
	}
	else
	{
		while (i < m - 1)
			/*m-1意味着：如果要在第5个位置插入数据，
			则需要让第4个结点的next指向插入数据的开头*/
		{
			p = p->next; //循环找到需要插入数据的上一个结点的next所在位置
			i++;
		}
	}
	j->next = p->next; //把p的next地址赋给j的next地址，即新的结点可插入两个结点的中间
	p->next = j; //p的next指向j的地址
	return head; //返回第一个结点的地址
}

四、动态链表的删除

（1）找到要删除的结点前一个结点p（原因是删除结点的位置在前一个结点的指针域）
（2）把p->next指向ai的下一个结点（把ai从链上摘除）
（3）释放ai空间

代码如下：

STU* delete_link(STU* head)//删除结点的函数
{
	STU* p1, * p2;
	printf("请输入需要删除数据的位置：\n");
	int m;
	scanf_s("%d", &m);
	p1 = head;
	if (m == 1) //如果删除的是第一个结点
	{
		p2 = p1->next; //直接把下一个地址作为返回值
		free(p1); //释放内存
		return p2;
	}
	else
	{
		int i = 1;
		while (i < m - 1)
		{
			p1 = p1->next;
			i++;
		}
		p2 = p1->next;
		p1->next = p1->next->next; //p1的next指向了需要删除的结点的next指向的结点（即越过了中间需要删除的结点）
		free(p2); //释放需要删除的结点的空间
		return head; //返回第一个结点的地址
	}
}

五、总代码

#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#include"string.h"
#define LEN sizeof(struct student)

typedef struct student
{
	char name[20];
	int num;
	struct student* next;
}STU;
int n = 0;
STU* create()
{
	STU* p1, * p2, * head;
	char name[20];
	int num;
	head = NULL;
	p1 = p2 = (STU*)malloc(LEN);//开创一个空间用于存放结构体内的数据
	printf("请输入学号与姓名：（格式：学号，姓名）\n");
	scanf_s("%d,%s", &p1->num, &p1->name, 20);
	while (p1->num != 0)//num=0时，链表创建结束
	{
		n++;//输入了多少个学生的数据
		if (n == 1)
			head = p1;//把第一个结点的地址赋给head指针
		else
			p2->next = p1;//如果输入的不是第一个结点的数据，就让其内的next指针指向下一个结点的开头
		p2 = p1;//p2指针移动到p1指针处（下一个结点的开头）
		p1 = (STU*)malloc(LEN);//p1又指向新开创结点的开头
		scanf_s("%d,%s", &p1->num, &p1->name, 20);
	}
	p2->next = NULL;//如果输入的num=0，跳出循环，最后一个结点的next指针指向空指针（即指向NULL值）
	return head;//返回第一个结点的地址（这样才能找到后面的所有结点）
}
STU* insert_link(STU* head)//插入结点的函数
{
	STU* p;
	printf("请输入需要插入数据的位置：\n");
	int m;
	scanf_s("%d", &m);
	p = head;//p与head指向第一个结点的开头
	int i = 1;//插入位置
	printf("请输入需要插入的数据 : （格式：学号，姓名）\n");
	STU* j;
	j = (STU*)malloc(LEN);
	scanf_s("%d,%s",  &j->num, &j->name, 20);
	if (m == 1)//如果要在第一个位置插入数据
	{
		j->next = head;//新的结点的next指针直接指向头结点，新的数据就会成为第一个结点
		head = j;//head指针又指向第一个结点的开始
		return head;//返回插入数据后的头结点
	}
	else
	{
		while (i < m - 1)
			/*m-1意味着：如果要在第5个位置插入数据，
			则需要让第4个结点的next指向插入数据的开头*/
		{
			p = p->next;//循环找到需要插入数据的上一个结点的next所在位置
			i++;
		}
	}
	j->next = p->next;//把p的next地址赋给j的next地址，即新的结点可插入两个结点的中间
	p->next = j;//p的next指向j的地址
	return head;//返回第一个结点的地址
}

STU* delete_link(STU* head)//删除结点的函数
{
	STU* p1, * p2;
	printf("请输入需要删除数据的位置：\n");
	int m;
	scanf_s("%d", &m);
	p1 = head;
	if (m == 1) //如果删除的是第一个结点
	{
		p2 = p1->next; //直接把下一个地址作为返回值
		free(p1); //释放内存
		return p2;
	}
	else
	{
		int i = 1;
		while (i < m - 1)
		{
			p1 = p1->next;
			i++;
		}
		p2 = p1->next;
		p1->next = p1->next->next;//p1的next指向了需要删除的结点的next指向的结点（即越过了中间需要删除的结点）
		free(p2);//释放需要删除的结点的空间
		return head;//返回第一个结点的地址
	}
}

void print(STU* head)//输出学生信息的函数
{
	STU* p;
	p = head;//p取head的地址之后，二者同时指向第一个结点的开头
	n == 0;
	printf("\n");
	if (head != NULL)
	{
		do
		{
			printf("学号：%d 姓名：%s\n", p->num, p->name);
			p = p->next;//把next的地址（即下一个结点的开头）赋给p
			n++;
		} while (p != NULL);
	}
	printf("\n现在共有%d个学生的信息：\n", n);
}


void main()
{
	STU* pointer;
	pointer = create();//创建动态链表，返回第一个结点的地址赋给pointer
	n = 0;//n清零，为了保证之后函数里，从第一个结点开始遍历
	print(pointer);//输出链表
	pointer = insert_link (pointer);
	n = 0;
	print(pointer);//输出链表
	pointer = delete_link(pointer);
	n = 0;
	print(pointer);//输出链表
	free(pointer);//释放占用的内存
	system("pause");
}

---

总结

以上就是关于动态链表的一些具体操作，在整理之后，我对链表的结构和一些内容也有了更加深入的了解。
如果大家对于这个内容和代码还有更好的建议，请多多指正~谢谢！