一步一步教你从零开始写C语言链表---构建一个链表

 

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为什么要学习链表？

链表主要有以下几大特性：

1、解决数组无法存储多种数据类型的问题。

2、解决数组中，元素个数无法改变的限制(C99的变长数组，C++也有变长数组可以实现)。

3、数组移动元素的过程中，要对元素进行大范围的移动，很耗时间，效率也不高。

先来感性的认识一下链表,我们先来认识下简单的链表:

从这幅图我们得出以下信息:

这个简单链表的构成：

头指针(Header)，若干个节点(节点包括了数据域和指针域)，最后一个节点要指向空。

实现原理：头指针指向链表的第一个节点，然后第一个节点中的指针指向下一个节点，然后依次指到最后一个节点，这样就构成了一条链表。

接下来看看链表的数据结构:

1.  
   struct list_node
2.  
   {
3.  
   int data ; //数据域，用于存储数据
4.  
   struct list_node *next ; //指针，可以用来访问节点数据，也可以遍历，指向下一个节点
5.  
   };

那么如何来创建一个链表的一个节点呢？

我们写个程序演示一下:

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，当然是定义一个头指针
15.  
    node = (list_single *)malloc(sizeof(list_single)); //2、然后分配内存空间
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、给链表节点的数据赋值
21.  
    node->next = NULL ; //5、将链表的指针域指向空
22.  
    printf("%d\n",node->data);
23.  
    free(node);
24.  
    return 0 ;
25.  
    }

那么，这仅仅只是创建一个链表中的一个节点，为了好看，我们把创建节点封装成函数，以后想创建多少个节点，我们就可以反复调用一个函数来创建，会很方便:

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.  
    }

接下来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); //创建一个节点
27.  
    printf("node_ptr->data=%d\n",node_ptr->data); //打印节点里的数据
28.  
    printf("node_ptr->next=%d\n",node_ptr->next);
29.  
    free(node_ptr);
30.  
    return 0 ;
31.  
    }

执行结果 ：

这样我们就完成一个链表节点的创建了，那么它现在的样子如下图：

链表的结构里，数据存储了100，因为这个链表只有一个节点，所以它的指针域指向了NULL。