吴裕雄--天生自然数据结构:单链表,链式存储结构

链表,别名链式存储结构或单链表,用于存储逻辑关系为 "一对一" 的数据。与顺序表不同,链表不限制数据的物理存储状态,换句话说,使用链表存储的数据元素,其物理存储位置是随机的。
数据元素随机存储,并通过指针表示数据之间逻辑关系的存储结构就是链式存储结构。
链表中每个数据的存储都由以下两部分组成:
数据元素本身,其所在的区域称为数据域;
指向直接后继元素的指针,所在的区域称为指针域;

typedef struct Link{
    char elem; //代表数据域
    struct Link * next; //代表指针域,指向直接后继元素
}link; //link为节点名,每个节点都是一个 link 结构体
头指针:一个普通的指针,它的特点是永远指向链表第一个节点的位置。很明显,头指针用于指明链表的位置,便于后期找到链表并使用表中的数据;
节点:链表中的节点又细分为头节点、首元节点和其他节点:
头节点:其实就是一个不存任何数据的空节点,通常作为链表的第一个节点。对于链表来说,头节点不是必须的,它的作用只是为了方便解决某些实际问题;
首元节点:由于头节点(也就是空节点)的缘故,链表中称第一个存有数据的节点为首元节点。首元节点只是对链表中第一个存有数据节点的一个称谓,没有实际意义;
其他节点:链表中其他的节点;
注意:链表中有头节点时,头指针指向头节点;反之,若链表中没有头节点,则头指针指向首元节点。

创建一个链表需要做如下工作:
声明一个头指针(如果有必要,可以声明一个头节点);
创建多个存储数据的节点,在创建的过程中,要随时与其前驱节点建立逻辑关系;
link * initLink(){
    link * p=NULL;//创建头指针
    link * temp = (link*)malloc(sizeof(link));//创建首元节点
    //首元节点先初始化
    temp->elem = 1;
    temp->next = NULL;
    p = temp;//头指针指向首元节点
    //从第二个节点开始创建
    for (int i=2; i<5; i++) {
     //创建一个新节点并初始化
        link *a=(link*)malloc(sizeof(link));
        a->elem=i;
        a->next=NULL;
        //将temp节点与新建立的a节点建立逻辑关系
        temp->next=a;
        //指针temp每次都指向新链表的最后一个节点,其实就是 a节点,这里写temp=a也对
        temp=temp->next;
    }
    //返回建立的节点,只返回头指针 p即可,通过头指针即可找到整个链表
    return p;
}
link * initLink(){
    link * p=(link*)malloc(sizeof(link));//创建一个头结点
    link * temp=p;//声明一个指针指向头结点,
    //生成链表
    for (int i=1; i<5; i++) {
        link *a=(link*)malloc(sizeof(link));
        a->elem=i;
        a->next=NULL;
        temp->next=a;
        temp=temp->next;
    }
    return p;
}
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//链表中节点的结构
typedef struct Link{
    int  elem;
    struct Link *next;
}link;
//初始化链表的函数
link * initLink();
//用于输出链表的函数
void display(link *p);
int main() {
    //初始化链表(1,2,3,4)
    printf("初始化链表为:\n");
    link *p=initLink();
    display(p);
    return 0;
}
link * initLink(){
    link * p=NULL;//创建头指针
    link * temp = (link*)malloc(sizeof(link));//创建首元节点
    //首元节点先初始化
    temp->elem = 1;
    temp->next = NULL;
    p = temp;//头指针指向首元节点
    for (int i=2; i<5; i++) {
        link *a=(link*)malloc(sizeof(link));
        a->elem=i;
        a->next=NULL;
        temp->next=a;
        temp=temp->next;
    }
    return p;
}
void display(link *p){
    link* temp=p;//将temp指针重新指向头结点
    //只要temp指针指向的结点的next不是Null,就执行输出语句。
    while (temp) {
        printf("%d ",temp->elem);
        temp=temp->next;
    }
    printf("\n");
}
如果使用带有头节点创建链表的方式,则输出链表的 display 函数需要做适当地修改:
void display(link *p){
    link* temp=p;//将temp指针重新指向头结点
    //只要temp指针指向的结点的next不是Null,就执行输出语句。
    while (temp->next) {
        temp=temp->next;
        printf("%d",temp->elem);
    }
    printf("\n");
}

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