单链表
声明一个指向自身的结构体
struct Test
{int x;int y;struct Test test;
};
输出结果:
error!
程序报错,因为这样会造成无限的循环。当编译器解析到struct Test test
时test
是结构体Test
的成员,定义test
成员需要Test
,而结构体Test
自身又是不完整的,那么程序就无法定义一个结构体变量,所以会陷入无限的递归。修改方法如下:
struct Test
{int x;int y;struct Test *test;
};
给test
加上星号(*
)将其变为一个指向Test
结构体自身的指针变量
单链表
单链表是最简单的一种链表实现方式,它包含两个域,一个信息域和一个指针域:
信息域用来存放链表节点的内容(相当于数组里的内容)
指针域用来指向下一个和它一模一样的节点
当最后一个节点的指针域指向NULL时,表示单链表就此结束
head:真正的单链表它还需要一个头指针,用于存放指向链表第一个节点的地址
链表中各个元素在内存中不是紧密存放,而是通过指针连接在一起的
对于 Book 结构体来说,要把它变成链表的其中一个元素,我们只需要为其添加一个指向自身的成员即可:
struct Book
{char title[128]; //信息域char author[40];struct Book *next;
};
单链表中插入元素(头插法)
在单链表中插入元素,事实上只需要修改指针的指向即可:
将书籍添加到单链表的代码我们这么可以写:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct Book
{char title[128]; //信息域char author[40];struct Book *next;
};
void getInput(struct Book *boos);
void addBook(struct Book **library);
void printLibrary(struct Book *library)
void releaseLibrary(struct Book **library);void getInput(struct Book *book)
{printf("请输入书名 : ");scanf("%s",book->title);printf("请输入作者 : ");scanf("%s",book->author);
}
void addBook(struct Book **library)
//要修改library(即head指针)的值,所以要传入library指针的地址
//即用二级指针**library(指向指针的指针)
{struct Book *book, *temp;book = (struct Book *)malloc(sizeof(struct Book));if (book == NULL){printf("内存分配失败!\n");exit(1);}getInput(book);if (*library != NULL){temp = *library;*library = book;book->next = temp;}else{*library = book;book->next = NULL;}
}
void printLibrary(struct Book *library)
{struct Book *book;int count = 1;book = library;while (book != NULL){printf("Book%d: ", count);printf("书名 : %s", book->title);printf("作者 : %s", book->author);book = book->next;count++;}
}void releaseLibrary(struct Book **library)
{struct Book *temp;while (library != NULL){temp = *library;*library = (*library)->next;free(temp);//释放内存}
}int main(void)
{struct Book *library = NULL; //定义头指针,指向一个空的单链表addBook(&library);return 0;
}
尾插法
头插法,就是将数据插入到单链表的头部位置。相对应的还有另一个种方法:尾插法 —— 将数据插入到单链表的尾部位置
void addBook(struct Book **library)
{struct Book *book, *temp;book = (struct Book *)malloc(sizeof(struct Book));if (book == NULL){printf("内存分配失败!\n");exit(1);}getInput(book);if (*library != NULL){temp = *library;//定位单链表尾部位置while (temp->next != NULL){temp = temp->next;}temp->next = book;//当temp->next == NULL时,插入book节点book->next = NULL;}else{*library = book;book->next = NULL;}
}
上面的程序虽然能成功运行,但每插入一次数据都要遍历一次链表,效率不高。
void addBook(struct Book **library)
{struct Book *book;static struct Book *tail;//指针tail用来记录单链表尾部位置//因为每调用一次addbook函数指针tail都会初始化//为了让指针tail永远记录上一次插入数据后的尾部位置//用static将tail转为静态指针变量book = (struct Book *)malloc(sizeof(struct Book));if (book == NULL){printf("内存分配失败!\n");exit(1);}getInput(book);if (*library != NULL){tail->next = book;book->next = NULL;}else{*library = book;book->next = NULL;}tail = book;
}
搜索单链表
有时候我们可能会对单链表进行搜索操作,比如输入这个书名或者作者的名字,可以找到相关的节点数据。
struct Book *searchBook(struct Book *library, char *target)
{struct Book *book;book = library;while (book != NULL){if (!strcmp(book->title, target) || !strcmp(book->author, target)){break;}book = book->next;}return book;
}void printBook(struct Book *book)
{printf("书名:%s\n", book->title);printf("作者:%s\n", book->author);
}
...
int main(void)
{...printf("\n请输入书名或作者:");scanf("%s", input);book = searchBook(library, input);if (book == NULL){printf("很抱歉,没能找到!\n");}else{do{printf("已找到符合条件的书籍...\n");printBook(book);} while ((book = searchBook(book->next, input)) != NULL);}releaseLibrary(&library);return 0;
}