C（C++）/ 数据结构 链表

内容概括：

一、链表简介及创建列表

二、添加节点

三、链表排序

代码编译平台：

CentOS 6.4 64b

一、链表简介及创建列表：

传统数组缺点：

传统数组长度需要事先设定，不能改变，内存由系统自动分配，函数调用结束后系统自动回收，不能跨函数调用。

链表：

内存空间不要求连续，增删操作灵活。

链表由头指针、头结点、首节点、普通节点和尾节点组成。

每个节点有两个部分，一个是数据，一个是存放下一个节点的节点指针。

头指针：指向头结点的指针，通过头指针便可对链表进行所有操作。

头结点：链表的第一个节点，其不存放有效数据，其指针指向首节点。

首节点：第一个存放有效数据的节点。　

尾节点：存放有效数据，但其指针是空（NULL）。

注：除头结点之外，其他都是有效节点，如果只有头结点，即头结点的指针为空，则表示此链表为空链表。

节点的结构体

struct NODE
{
    int data;
    struct NODE * pNext;
};

通过CreateList函数实现链表的创建。　　

首先创建出头指针和头节点，并创建操作指针pOperate方便后续操作，代码如下：

struct NODE * pMntHead = (struct NODE *) malloc(sizeof(struct NODE *)) ;
struct NODE * pOperate = pMntHead;
pOperate->pNext = NULL;

创建节点：

创建数据节点和临时节点指针pMnt，实用此指针完成数据节点的数据存储

int value； //通过用户输入取值
struct NODE * pMnt = (struct NODE *) malloc(sizeof(struct NODE *));
pMnt->data = value;

节点连接：

将数据节点的指针置空（将每个新节点当做尾节点看待），并将链表的尾节点指向此节点（节点连接）

pMnt->pNext = NULL;
pOperate->pNext = pMnt;

最后移动pOperate指针，准备添加下一个节点

pOperate = pMnt;

至此，一个只有一个数据节点的链表就添加完成了，其他数据节点类似操作， 完整代码如下：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

struct NODE
{
    int data;
    struct NODE * pNext;
}; //定义节点

struct NODE * CreateList(void); //创建链表，并返回链表地址
void ShowList(const struct NODE *); //显示链表数据

int main(void)
{
    struct NODE * pHead;
    pHead = CreateList();
    ShowList(pHead);
    printf("\n");
    ;
}

struct NODE * CreateList(void)
{
    int list_len;
    int i;
    int value;
    struct NODE * pMntHead = (struct NODE *) malloc(sizeof(struct NODE *)) ; //创建头指针和头结点
    struct NODE * pOperate = pMntHead;
    pOperate->pNext = NULL;

    printf("Input the list length: ");
    scanf("%d", &list_len);
    ; i<list_len; i++)
    {
        printf("Input the value of %d : ", i);
        scanf("%d", &value);
        struct NODE * pMnt = (struct NODE *) malloc(sizeof(struct NODE *)); //创建一个新的数据节点

        pMnt->data = value;
        pMnt->pNext = NULL;
        pOperate->pNext = pMnt;  //连接节点
        pOperate = pMnt;
    }
    return pMntHead;  //返回所创建链表的头结点地址
}

// 显示一个链表的所有内容
void ShowList(const struct NODE * pMntHead)
{
    while(pMntHead->pNext != NULL)
    {
        pMntHead = pMntHead->pNext;
        printf("%d ", pMntHead->data);
    }
}

演示：

[root@ly ~]#
[root@ly ~]# ls
x.c
[root@ly ~]# gcc x.c
[root@ly ~]# ls
a.out  x.c
[root@ly ~]# ./a.out
Input the list length:
Input the value of  :
Input the value of  :
Input the value of  :
Input the value of  :
Input the value of  : 

[root@ly ~]#
[root@ly ~]#

二、添加节点：

思路：

创建新节点，然后遍历整个链表找到尾节点并连接到新节点。

代码：　

void AddValue(struct NODE * pMntHead, int new_value)
{
    struct NODE * pMnt = (struct NODE *) malloc(sizeof(struct NODE *));
    pMnt->data = new_value;
    pMnt->pNext = NULL;

    while(pMntHead->pNext != NULL)
        pMntHead = pMntHead->pNext;

    pMntHead->pNext = pMnt;
}

main函数代码如下：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

struct NODE
{
    int data;
    struct NODE * pNext;
};

struct NODE * CreateList(void);  //参考链表创建文
void ShowList(const struct NODE *); //参考链表创建文
void AddValue(struct NODE *, int);

int main(void)
{
    struct NODE * pHead;
    pHead = CreateList();
    ShowList(pHead);
    printf("\n");
    AddValue(pHead, );
    ShowList(pHead);
    printf("\n");

    ;
}

演示：

[root@ly ~]#
[root@ly ~]# ./a.out
Input the list length:
Input the value of  :
Input the value of  :
Input the value of  :
Input the value of  : 

[root@ly ~]#
[root@ly ~]#

三、链表排序：

思路：

将链表的所有节点通过数组保存，通过数组进行升序排列，最后重新组合链表。　

函数代码如下：

void SortList(struct NODE * pHead)
{
    ;
    struct NODE * tmp, * pMntHead;
    pMntHead = pHead; 

        // 获取链表有效节点的长度（个数）
    while(pMntHead->pNext != NULL)
    {
        pMntHead = pMntHead->pNext;
        arry_len++;
    }
    pMntHead = pHead;  //操作指针复位

    // 动态创建相应长度的节点指针数组
    struct NODE ** node_addrs = (struct NODE **) malloc(arry_len * sizeof(struct NODE *));
        //将节点地址保存到指针数组中
    ; i<arry_len; i++)
    {
        node_addrs[i] = pMntHead->pNext;
        pMntHead = pMntHead->pNext;
    }
    //对数组进行重新排序
    ; i<arry_len; i++)
        ; j<arry_len--i; j++)
            ]->data)
            {
                tmp = node_addrs[j];
                node_addrs[j] = node_addrs[j+];
                node_addrs[j+] =  tmp;
            }
    pMntHead = pHead;
    // 重新连接各节点
    ; i<arry_len; i++)
    {
        pMntHead->pNext = node_addrs[i];
        pMntHead = node_addrs[i];
    }
    pMntHead->pNext = NULL;
    free(node_addrs);
}

全部代码：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

struct NODE
{
    int data;
    struct NODE * pNext;
};

struct NODE * CreateList(void);
void ShowList(const struct NODE *);
void SortList(struct NODE *);

int main(void)
{
    struct NODE * pHead;
    pHead = CreateList();
    ShowList(pHead);
    printf("\n");

    SortList(pHead);
    ShowList(pHead);
    printf("\n");

    ;
}

void SortList(struct NODE * pHead)
{
    ;
    struct NODE * tmp, * pMntHead;
    pMntHead = pHead; 

    while(pMntHead->pNext != NULL)
    {
        pMntHead = pMntHead->pNext;
        arry_len++;
    }
    pMntHead = pHead; 

    struct NODE ** node_addrs = (struct NODE **) malloc(arry_len * sizeof(struct NODE *));

    ; i<arry_len; i++)
    {
        node_addrs[i] = pMntHead->pNext;
        pMntHead = pMntHead->pNext;
    }
    ; i<arry_len; i++)
        ; j<arry_len--i; j++)
            ]->data)
            {
                tmp = node_addrs[j];
                node_addrs[j] = node_addrs[j+];
                node_addrs[j+] =  tmp;
            }
    pMntHead = pHead;
    ; i<arry_len; i++)
    {
        pMntHead->pNext = node_addrs[i];
        pMntHead = node_addrs[i];
    }
    pMntHead->pNext = NULL;
    free(node_addrs);
}

struct NODE * CreateList(void)
{
    int list_len;
    int i;
    int value;
    // create head point and the first node
    struct NODE * pMntHead = (struct NODE *) malloc(sizeof(struct NODE *)) ;
    struct NODE * pOperate = pMntHead;
    pOperate->pNext = NULL;

    printf("Input the list length: ");
    scanf("%d", &list_len);
    ; i<list_len; i++)
    {
        printf("Input the value of %d : ", i);
        scanf("%d", &value);
        struct NODE * pMnt = (struct NODE *) malloc(sizeof(struct NODE *));

        pOperate->pNext = pMnt;
        pOperate = pMnt;
        pOperate->data = value;
        pOperate->pNext = NULL;
    }
    return pMntHead;
}

void ShowList(const struct NODE * pMntHead)
{
    while(pMntHead->pNext != NULL)
    {
        pMntHead = pMntHead->pNext;
        printf("%d ", pMntHead->data);
    }
}

演示：

[root@ly ~]#
[root@ly ~]#
[root@ly ~]# gcc a.c
[root@ly ~]# ./a.out
Input the list length:
Input the value of  :
Input the value of  :
Input the value of  :
Input the value of  :
Input the value of  :
Input the value of  :
Input the value of  :
Input the value of  :
Input the value of  :
Input the value of  : 

[root@ly ~]#
[root@ly ~]#
[root@ly ~]#