链表是为克服数组的缺点,在内存空间中离散存储,但需要一个指针记住下一个结点的地址,以便可以将链表结点连接起来。
链表与数组的比较:
数组
优点:存取速度快。
缺点:插入和删除元素的效率很低;
需要一块连续的内存空间。
链表
专业术语
首节点
存放第一个有效数据的节点
尾节点
存放最后一个有效数据的节点
头结点
头结点的数据类型和首节点的类型是一样的(结构体变量类型)
头结点是首节点前面的那个节点,头结点并不存放有效数据,
设置头结点的目的是为了方便对链表的操作。
头指针
存放头结点地址的指针变量
优点:插入删除元素效率高;
不需要一块连续的很大的内存空间。
缺点:查找某个位置的元素效率低。
定义
链表的基本单元是节点,节点分为两部分:数据域和指针域,数据域用来存放有效数据,指针域存
放下一个节点的地址。所以链表的节点都是结构体变类型。
用创建链表时,链表必须为动态创建,以便其它函数对其进行操作。
要确定一个链表,只需链表的头指针即可,即函数参数只需一个。
链表的实现:
[cpp] view plain copy
- # include <stdio.h>
- # include <malloc.h>
- # include <stdlib.h>
-
- struct Node //通过结构体定义节点
- {
- int data; //创建数据域
- struct Node * pNext; //创建指针域
- };
-
- //函数声明
- struct Node * CreateList(void);
- void TraverseList(struct Node *);
- bool isEmpty(struct Node *);
-
- int main(void)
- {
- struct Node * pHead; //创建头指针,用来存放头结点的地址。
-
- pHead = CreateList(); //CreateList()函数动态创建链表并返回头结点的地址。
- printf("\n");
- TraverseList(pHead); //函数参数只需头指针即可确定一个链表。
-
- return 0;
- }
-
- struct Node * CreateList(void) //函数返回值为struct Node * 类型。
- {
- int len;
- int i;
- int val;
-
- struct Node * pHead = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));
- if (NULL == pHead)
- {
- printf("分配头结点空间失败,程序终止!\n");
- exit(-1); //exit函数,退出程序。
- }
-
- struct Node * pTail = pHead; //创建尾指针指向尾节点
- pTail->pNext = NULL;
-
- printf("请输入链表的节点个数: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);
-
- struct Node * pNew = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node)); //链表的不连续性在于它的内存空间在不断地一个个分配,而数组则是一次性分配完成。
- if (NULL == pNew)
- {
- printf("分配空间失败,程序终止!\n");
- exit(-1);
- }
-
- pNew->data = val;
- pTail->pNext = pNew;
- pNew->pNext = NULL;
- pTail = pNew; //递归
- }
-
- return pHead;
- }
-
- void TraverseList(struct Node * pHead) //遍历输出
- {
- struct Node * p;
-
- if (isEmpty(pHead))
- {
- printf("链表为空!\n");
- }
- else
- {
- p = pHead->pNext; //使指针指向下一个节点
- printf("链表中的数据为:\n");
- while (NULL != p)
- {
- printf("%d ", p->data);
- p = p->pNext;
- }
- printf("\n");
- }
-
- return;
- }
-
- bool isEmpty(struct Node * pHead)
- {
- if (NULL == pHead)
- return true;
- else
- return false;
- }
应用实例:学生信息管理系统
[cpp] view plain copy
- # include <stdio.h>
- # include <malloc.h>
-
- struct Student
- {
- char name[20];
- int age;
- float score;
- };
-
- void Input(struct Student *, int);
- void sort(struct Student *, int);
- void Output(struct Student *, int);
-
- int main(void)
- {
- int len;
- struct Student * pArr;
-
- printf("请输入学生的个数:\n");
- printf("len = ");
- scanf("%d", &len);
- pArr = (struct Student *)malloc(len*sizeof(struct Student));
-
- Input(pArr, len);
- sort(pArr, len);
- printf("\n\n");
- printf("排序结果是:\n");
- Output(pArr, len);
-
-
- return 0;
- }
-
- void Input(struct Student * pArr, int len)
- {
- int i;
-
- for (i=0; i<len; ++i)
- {
- printf("请输入第%d个学生的信息:\n", i+1);
- printf("name = ");
- scanf("%s", pArr[i].name); //结构体中name成员本身为数组,数组名name即为第一个元素的地址,不需要加&
- printf("age = ");
- scanf("%d", &pArr[i].age);
- printf("score = ");
- scanf("%f", &pArr[i].score);
- }
- }
-
- void sort(struct Student * pArr, int len)
- {
- int i, j;
- struct Student t;
-
- for (i=0; i<len-1; ++i)
- {
- for (j=0; j<len-1-i; ++j)
- {
- if (pArr[j].score < pArr[j+1].score)
- {
- t = pArr[j];
- pArr[j] = pArr[j+1];
- pArr[j+1] = t;
- }
- }
- }
- }
-
- void Output(struct Student * pArr, int len)
- {
- int i;
-
- for (i=0; i<len; ++i)
- {
- printf("第%d名学生的信息是:\n", i+1);
- printf("name = ");
- printf("%s",pArr[i].name);
- printf("\n");
- printf("age =");
- printf("%d", pArr[i].age);
- printf("\n");
- printf("score = ");
- printf("%f", pArr[i].score);
- printf("\n");
- }
- }
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