一步一步教你從零開始寫C語言鏈表---構建一個鏈表

 

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為什么要學習鏈表？

鏈表主要有以下幾大特性：

1、解決數組無法存儲多種數據類型的問題。

2、解決數組中，元素個數無法改變的限制(C99的變長數組，C++也有變長數組可以實現)。

3、數組移動元素的過程中，要對元素進行大范圍的移動，很耗時間，效率也不高。

先來感性的認識一下鏈表,我們先來認識下簡單的鏈表:

從這幅圖我們得出以下信息:

這個簡單鏈表的構成：

頭指針(Header)，若干個節點(節點包括了數據域和指針域)，最后一個節點要指向空。

實現原理：頭指針指向鏈表的第一個節點，然后第一個節點中的指針指向下一個節點，然后依次指到最后一個節點，這樣就構成了一條鏈表。

接下來看看鏈表的數據結構:

1.  
   struct list_node
2.  
   {
3.  
   int data ; //數據域，用於存儲數據
4.  
   struct list_node *next ; //指針，可以用來訪問節點數據，也可以遍歷，指向下一個節點
5.  
   };

那么如何來創建一個鏈表的一個節點呢？

我們寫個程序演示一下:

1.  
   #include <stdio.h>
2.  
   #include <stdlib.h>
3.  
   #include <string.h>
4.  
   struct list_node
5.  
   {
6.  
   int data ;
7.  
   struct list_node *next ;
8.  
   };
9.  
    
10.  
    typedef struct list_node list_single ;
11.  
     
12.  
    int main(void)
13.  
    {
14.  
    list_single *node = NULL ; //1、首先，當然是定義一個頭指針
15.  
    node = (list_single *) malloc(sizeof(list_single)); //2、然后分配內存空間
16.  
    if(node == NULL){
17.  
    printf("malloc fair!\n");
18.  
    }
19.  
    memset(node,0,sizeof(list_single)); //3、清一下
20.  
    node->data = 100 ; //4、給鏈表節點的數據賦值
21.  
    node->next = NULL ; //5、將鏈表的指針域指向空
22.  
    printf("%d\n",node->data);
23.  
    free(node);
24.  
    return 0 ;
25.  
    }

那么，這僅僅只是創建一個鏈表中的一個節點，為了好看，我們把創建節點封裝成函數，以后想創建多少個節點，我們就可以反復調用一個函數來創建，會很方便:

1.  
   list_single *create_list_node(int data)
2.  
   {
3.  
   list_single *node = NULL ;
4.  
   node = (list_single *) malloc(sizeof(list_single));
5.  
   if(node == NULL){
6.  
   printf("malloc fair!\n");
7.  
   }
8.  
   memset(node,0,sizeof(list_single));
9.  
   node->data = 100 ;
10.  
    node->next = NULL ;
11.  
    return node ;
12.  
    }

接下來在程序上完成的程序:

1.  
   #include <stdio.h>
2.  
   #include <stdlib.h>
3.  
   #include <string.h>
4.  
   struct list_node
5.  
   {
6.  
   int data ;
7.  
   struct list_node *next ;
8.  
   };
9.  
    
10.  
    typedef struct list_node list_single ;
11.  
    list_single *create_list_node(int data)
12.  
    {
13.  
    list_single *node = NULL ;
14.  
    node = (list_single *) malloc(sizeof(list_single));
15.  
    if(node == NULL){
16.  
    printf("malloc fair!\n");
17.  
    }
18.  
    memset(node,0,sizeof(list_single));
19.  
    node->data = data;
20.  
    node->next = NULL ;
21.  
    return node ;
22.  
    }
23.  
    int main(void)
24.  
    {
25.  
    int data = 100 ;
26.  
    list_single *node_ptr = create_list_node(data); //創建一個節點
27.  
    printf("node_ptr->data=%d\n",node_ptr->data); //打印節點里的數據
28.  
    printf("node_ptr->next=%d\n",node_ptr->next);
29.  
    free(node_ptr);
30.  
    return 0 ;
31.  
    }

執行結果 ：

這樣我們就完成一個鏈表節點的創建了，那么它現在的樣子如下圖：

鏈表的結構里，數據存儲了100，因為這個鏈表只有一個節點，所以它的指針域指向了NULL。