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C语言入门之结构(3)

51自学网 2015-09-08 http://www.wanshiok.com


   前两个成员项组成数据域,后一个成员项next构成指针域, 它是一个指向stu类型结构的指针变量。链表的基本操作对链表的主要操作有以下几种:

   1.建立链表;

   2.结构的查找与输出;

   3.插入一个结点;

   4.删除一个结点;

   下面通过例题来说明这些操作。

   [例7.10]建立一个三个结点的链表,存放学生数据。 为简单起见, 我们假定学生数据结构中只有学号和年龄两项。

   可编写一个建立链表的函数creat。程序如下:

#define NULL 0
#define TYPE struct stu
#define LEN sizeof (struct stu)
struct stu
{
  int num;
  int age;
  struct stu *next;
};
TYPE *creat(int n)
{
  struct stu *head,*pf,*pb;
  int i;
  for(i=0;i<n;i++)
  {
   pb=(TYPE*) malloc(LEN);
   printf("input Number and Age/n");
   scanf("%d%d",&pb->num,&pb->age);
   if(i==0)
    pf=head=pb;
   else pf->next=pb;
   pb->next=NULL;
   pf=pb;
  }
  return(head);
}

   在函数外首先用宏定义对三个符号常量作了定义。这里用TYPE表示struct stu,用LEN表示sizeof(struct stu)主要的目的是为了在以下程序内减少书写并使阅读更加方便。结构stu定义为外部类型,程序中的各个函数均可使用该定义。

   creat函数用于建立一个有n个结点的链表,它是一个指针函数,它返回的指针指向stu结构。在creat函数内定义了三个stu结构的指针变量。head为头指针,pf 为指向两相邻结点的前一结点的指针变量。pb为后一结点的指针变量。在for语句内,用malloc函数建立长度与stu长度相等的空间作为一结点,首地址赋予pb。然后输入结点数据。如果当前结点为第一结点(i==0),则把pb值 (该结点指针)赋予head和pf。如非第一结点,则把pb值赋予pf 所指结点的指针域成员next。而pb所指结点为当前的最后结点,其指针域赋NULL。 再把pb值赋予pf以作下一次循环准备。

   creat函数的形参n,表示所建链表的结点数,作为for语句的循环次数。图7.4表示了creat函数的执行过程。

   [例7.11]写一个函数,在链表中按学号查找该结点。

TYPE * search (TYPE *head,int n)
{
  TYPE *p;
  int i;
  p=head;
  while (p->num!=n && p->next!=NULL)
   p=p->next; /* 不是要找的结点后移一步*/
   if (p->num==n) return (p);
   if (p->num!=n&& p->next==NULL)
   printf ("Node %d has not been found!/n",n
}

   本函数中使用的符号常量TYPE与例7.10的宏定义相同,等于struct stu。函数有两个形参,head是指向链表的指针变量,n为要查找的学号。进入while语句,逐个检查结点的num成员是否等于n,如果不等于n且指针域不等于NULL(不是最后结点)则后移一个结点,继续循环。如找到该结点则返回结点指针。 如循环结束仍未找到该结点则输出“未找到”的提示信息。

   [例7.12]写一个函数,删除链表中的指定结点。删除一个结点有两种情况:

   1. 被删除结点是第一个结点。这种情况只需使head指向第二个结点即可。即head=pb->next。其过程如图7.5所示。

   2. 被删结点不是第一个结点,这种情况使被删结点的前一结点指向被删结点的后一结点即可。即pf->next=pb->next。

   函数编程如下:

TYPE * delete(TYPE * head,int num)
{
  TYPE *pf,*pb;
  if(head==NULL) /*如为空表, 输出提示信息*/
  {
   printf("/nempty list!/n");
   goto end;
  }
  pb=head;
  while (pb->num!=num && pb->next!=NULL)
   /*当不是要删除的结点,而且也不是最后一个结点时,继续循环*/
  {
   pf=pb;pb=pb->next;}/*pf指向当前结点,pb指向下一结点*/
   if(pb->num==num)
   {
    if(pb==head) head=pb->next;
     /*如找到被删结点,且为第一结点,则使head指向第二个结点,
      否则使pf所指结点的指针指向下一结点*/
    else pf->next=pb->next;
    free(pb);
    printf("The node is deleted/n");}
   else
    printf("The node not been foud!/n");
    end:
   return head;
  }

   函数有两个形参,head为指向链表第一结点的指针变量,num删结点的学号。 首先判断链表是否为空,为空则不可能有被删结点。若不为空,则使pb指针指向链表的第一个结点。进入while语句后逐个查找被删结点。找到被删结点之后再看是否为第一结点,若是则使head指向第二结点(即把第一结点从链中删去),否则使被删结点的前一结点(pf所指)指向被删结点的后一结点(被删结点的指针域所指)。如若循环结束未找到要删的结点, 则输出“末找到”的提示信息。最后返回head值。

   [例7.13]写一个函数,在链表中指定位置插入一个结点。在一个链表的指定位置插入结点, 要求链表本身必须是已按某种规律排好序的。例如,在学生数据链表中, 要求学号顺序插入一个结点。设被插结点的指针为pi。 可在三种不同情况下插入。

   1. 原表是空表,只需使head指向被插结点即可。

   2. 被插结点值最小,应插入第一结点之前。这种情况下使head指向被插结点,被插结点的指针域指向原来的第一结点则可。即:

pi->next=pb;
head=pi;

   3. 在其它位置插入。这种情况下,使插入位置的前一结点的指针域指向被插结点,使被插结点的指针域指向插入位置的后一结点。即为:pi->next=pb;pf->next=pi;

   4. 在表末插入。这种情况下使原表末结点指针域指向被插结点,被插结点指针域置为NULL。即:

pb->next=pi;
pi->next=NULL; TYPE * insert(TYPE * head,TYPE *pi)
{
  TYPE *pf,*pb;
  pb=head;
  if(head==NULL) /*空表插入*/
   (head=pi;
   pi->next=NULL;}
  else
  {
   while((pi->num>pb->num)&&(pb->next!=NULL))
   {
    pf=pb;
    pb=pb->next;
   }/*找插入位置*/
   if(pi->num<=pb->num)
   {
    if(head==pb)head=pi;/*在第一结点之前插入*/
    else pf->next=pi;/*在其它位置插入*/
    pi->next=pb; }
   else
   {
    pb->next=pi;
    pi->next=NULL;
   } /*在表末插入*/
  }
  return head;
}


   本函数有两个形参均为指针变量,head指向链表,pi 指向被插结点。函数中首先判断链表是否为空,为空则使head指向被插结点。表若不空,则用while语句循环查找插入位置。找到之后再判断是否在第一结点之前插入,若是则使head 指向被插结点被插结点指针域指向原第一结点,否则在其它位置插入, 若插入的结点大于表中所有结点,则在表末插入。本函数返回一个指针, 是链表的头指针。 当插入的位置在第一个结点之前时, 插入的新结点成为链表的第一个结点,因此head的值也有了改变, 故需要把这个指针返回主调函数。

 
 
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