C语言实现单链表-02版

我们在C语言实现单链表-01版中实现的链表非常简单；

但是它对于理解单链表是非常有帮助的，至少我就是这样认为的；

简单的不能再简单的东西没那么实用，所以我们接下来要大规模的修改啦；

Problem

1，要是数据很多怎么办，100000个节点，这个main函数得写多长啊。。。

2，这个连接的方式也太土啦吧！万一某个节点忘记连接下一个怎么办。。。

3，要是我想知道这个节点到底有多长，难道每次都要从头到尾数一遍嘛。。。

4，要是我想在尾部添加一个节点，是不是爬也要爬到尾部去啊。。。

这个是简单版中提出的问题，接下来就解决它们；

Solution

首先，定义我们的数据域，它既然是一个人，那么就把身高和体重放到人身上吧；

typedef struct person_ {
    int hight;
    int weight;
}Person;

再继续定义我们的节点；

typedef struct node_ {
    Person * data;
    struct node_ * next;
}Node;

好啦！接下来我们希望有一个函数帮我们把节点连接起来，并且把数据域（人得身高体重）填入；

Node * create_node(void *data)
{
    Node * tmp = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if(tmp) {
        tmp->data = data;
        tmp->next = NULL;
    }
    return tmp;
}  

它的意图很明显，只要给我一个人的身高和体重我就返回一个节点给你；

我们到这里可以先测试一下自己的程序看看有什么问题没，然后再继续；

int main(void)
{
    Person  a = { , };
    Node * A = create_node(&a);

    Person  b = { , };
    Node * B = create_node(&b);

    Person  c = { , };
    Node * C = create_node(&c);

    A->next = B;
    B->next = C;

    Node * we=NULL;
    we = A;

    while(we != NULL) {
        printf("%d--%d\n",we->data->hight,we->data->weight);
        we = we->next;
    }
    return ;
}

看看结果：

似乎比前一个版本有所进步；

但是可以怎么说，链表的内脏我们写进去啦！但是它的肠子还露在外边,恶心吧：）；

如果不能，理解的话，你请看在main函数中那些恶心的步骤任然在。。。；

好吧！解决它；

typedef struct link_list_ {
    Node * head;
    Node * tail;
    int size;
}Link_List;

为了更好的管理我们的链表，我们需要知道它的头和尾还有它到底有多长；

因此，上面的结构体应该是暂时可以这么写的；

好吧！有了结构体，接下来就是初始化它啦！它就像其他int，char类型一样使用前一样需要初始化；

（就像哪个婴儿都喜欢喝奶一样哈）

Link_List * init_list(void)
{
    Link_List * lst = (Link_List*)malloc(sizeof(Link_List));
    lst->head = lst->tail = NULL;
    lst->size = ;
    return lst;
}

初始化后，我们需要给它添加一些节点啦；

这里链表的管理的方式很简单，它只记住链表的头和尾还有长度，不关心你在里面存入什么数据；

（就好比，学校的宿舍管理员，它只知道拿着宿舍大门的钥匙，才不管你在宿舍里怎么睡觉---其实有些管得很严呢：）；

好啦！我们需要一个插入节点的函数（让我们的肠子跟随内脏一起进去吧，不要再继续恶心啦

我们的插入数据函数如下：

void insert(Link_List *lst,void *data)
{
    Node * new_node = create_node(data);
    if(lst->size == ) {
        lst->tail = new_node;   //tip:01
    }   

    new_node->next=lst->head;
    lst->head = new_node;
    lst->size++;
}

然后可以测试我们的代码啦！

int main(void)
{
    Link_List * root = init_list();

    Person  a = { , };
    Person  b = { , };
    Person  c = { , };

    insert(root,&a);
    insert(root,&b);
    insert(root,&c);

    Node * we=NULL;
    we = root->head;

    while(we != NULL) {
        printf("%d--%d\n",we->data->hight,we->data->weight);
        we = we->next;
    }
    return ;
}

看看结果：

注意看，我们的输出次序与前面的次序不一样啦！

怎么回事呢？思考一下会；

这个问题先不告诉大家，接下来看看我们的链表是不是管理正常；

首先，看看这个链表现在到底它到底有多长呢；

{
    Link_List * root = init_list();

    Person  a = { , };
    Person  b = { , };
    Person  c = { , };

    insert(root,&a);
    insert(root,&b);
    insert(root,&c);

    Node * we=NULL;
    we = root->head;

    while(we != NULL) {
        printf("%d--%d\n",we->data->hight,we->data->weight);
        we = we->next;
    }
    printf("The size of the link-list is : %d\n",root->size);
    return ;
}

看看结果：

再看看，尾部和头部节点，是不是都能很轻松的告诉我们呢；

 　 printf("The size of the link-list is : %d\n",root->size);
    printf("The head guy is %d--%d\n",root->head->data->hight,root->head->data->weight);
    printf("The last guy is %d--%d\n",root->tail->data->hight,root->tail->data->weight);
    return ;

好啦！再看结果：

好啦！结果正如我们期待的；

观察发现，我们的最后两句是root->head->data->hight等等，非常长，这里给大家介绍一种简单的写法；

#define GO_H(RT,HW) (RT->head->data->HW)    //GO_H:go head; RT:Root; HW: Hight,Weight
#define GO_T(RT,HW) (RT->tail->data->HW)    //GO_T:go tail; RT :Root; HW: Hight,Weight

然后我们的代码就可以这样写啦！

    printf("The head guy is %d--%d\n",GO_H(root,hight),GO_H(root,weight));
    printf("The last guy is %d--%d\n",GO_T(root,hight),GO_T(root,weight));

好啦！基本上完成啦！

所有代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define GO_H(RT,HW) (RT->head->data->HW)    //GO_H:go head; RT:Root; HW: Hight,Weight
#define GO_T(RT,HW) (RT->tail->data->HW)    //GO_T:go tail; RT :Root; HW: Hight,Weight

typedef struct person_ {
    int hight;
    int weight;
}Person;

typedef struct node_ {
    Person * data;
    struct node_ * next;
}Node;

typedef struct link_list_ {
    Node * head;
    Node * tail;
    int size;
}Link_List;

Node * create_node(void *data)
{
    Node * tmp = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if(tmp) {
        tmp->data = data;
        tmp->next = NULL;
    }
    return tmp;
}

Link_List * init_list(void)
{
    Link_List * lst = (Link_List*)malloc(sizeof(Link_List));
    lst->head = lst->tail= NULL;
    lst->size = ;
    return lst;
}
void insert(Link_List *lst,void *data)
{
    Node * new_node = create_node(data);
    if(lst->size == ) {
        lst->tail = new_node;   //tip:01
    }

    new_node->next=lst->head;
    lst->head = new_node;
    lst->size++;
}
int main(void)
{
    Link_List * root = init_list();

    Person  a = { , };
    Person  b = { , };
    Person  c = { , };

    insert(root,&a);
    insert(root,&b);
    insert(root,&c);

    Node * we=NULL;
    we = root->head;

    while(we != NULL) {
        printf("%d--%d\n",we->data->hight,we->data->weight);
        we = we->next;
    }
    printf("The size of the link-list is : %d\n",root->size);
    printf("The head guy is %d--%d\n",GO_H(root,hight),GO_H(root,weight));
    printf("The last guy is %d--%d\n",GO_T(root,hight),GO_T(root,weight));
    return ;
}

但是我不得不告诉你，它还有很多缺陷；

我们下次再讨论；