C 语言中向链表中添加节点

2024 年 8 月 28 日 | 3 分钟阅读

链表是计算机编程中使用的一种数据结构，它由一系列元素组成，每个元素都包含对下一个元素的引用（链接）。与数组不同，链表中的元素不存储在连续的内存位置。相反，每个元素都存储在单独的内存位置，并通过引用链接到下一个元素。

链表对于创建动态数据结构非常有用，并且可以轻松地进行插入、删除或更新操作。它们通常用于 C 和 C++ 等编程语言，也可以在 Java 和 Python 等其他语言中找到。然而，链表的访问时间比数组慢，因为链表中的元素必须通过遍历列表从第一个元素开始访问。

C 语言代码实现

C 语言中的链表可以通过类或结构体实现，它定义了链表的属性和方法。类或结构体应包含指向列表第一个元素的指针（称为头节点），以及一个变量来存储列表中的元素数量。以下是 C 语言中一个大型链表实现的示例

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

struct Node {
    int data;
    struct Node* next;
};

struct LinkedList {
    struct Node* head;
    int size;
};

void init(struct LinkedList* list) {
    list->head = NULL;
    list->size = 0;
}

void insert(struct LinkedList* list, int value) {
    struct Node* newNode = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));
    newNode->data = value;
    newNode->next = list->head;
    list->head = newNode;
    list->size++;
}

void deleteNode(struct LinkedList* list, int pos) {
    if (pos < 0 || pos >= list->size) {
        printf("Invalid position!\n");
        return;
    }
    if (pos == 0) {
        struct Node* temp = list->head;
        list->head = list->head->next;
        free(temp);
    } else {
        struct Node* current = list->head;
        for (int i = 0; i < pos-1; i++) {
            current = current->next;
        }
        struct Node* temp = current->next;
        current->next = temp->next;
        free(temp);
    }
    list->size--;
}

void printList(struct LinkedList* list) {
    struct Node* current = list->head;
    while (current != NULL) {
        printf("%d ", current->data);
        current = current->next;
    }
    printf("\n");
}

int getSize(struct LinkedList* list) {
    return list->size;
}

int main() {
    struct LinkedList list;
    init(&list);
    insert(&list, 5);
    insert(&list, 10);
    insert(&list, 15);
    printList(&list); // Output: 15 10 5
    deleteNode(&list, 1);
    printList(&list); // Output: 15 5
    printf("Number of elements: %d\n", getSize(&list)); // Output: 2
    return 0;
}

输出

15 10 5 
15 5 
Number of elements: 2

C 语言中向链表中添加节点

下面是一个 C 语言简单代码示例，演示了如何在主函数中向链表添加新节点

C 代码

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

struct Node {
    int data;
    struct Node* next;
};

struct LinkedList {
    struct Node* head;
};

void addNode(struct LinkedList* list, int value) {
    struct Node* newNode = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));
    newNode->data = value;
    newNode->next = NULL;

    if (list->head == NULL) {
        list->head = newNode;
        return;
    }

    struct Node* current = list->head;
    while (current->next != NULL) {
        current = current->next;
    }

    current->next = newNode;
}

int main() {
    struct LinkedList list;
    list.head = NULL;

    addNode(&list, 5);
    addNode(&list, 10);
    addNode(&list, 15);

    struct Node* current = list.head;
    while (current != NULL) {
        printf("%d ", current->data);
        current = current->next;
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

输出

5 10 15

说明

在此代码中，`addNode` 函数接受两个参数：一个指向链表的指针和一个整数值，该值将存储在新节点的数据字段中。首先，它创建一个新的节点对象，将值赋给数据字段并将 `next` 字段设置为 `NULL`。

链表更适合动态数据结构以及插入、删除元素，而数组更适合快速随机访问并具有更好的缓存局部性。但是，这取决于使用场景和具体的实现。

然后它检查列表的头节点是否为 NULL，如果是，它将新节点分配给头节点，否则它遍历列表以找到最后一个节点并将新节点添加到列表的末尾。在主函数中，它创建一个 `LinkedList` 对象，并将头节点设置为 NULL，多次调用 `addNode` 函数添加一些值，然后遍历列表以打印所有值。

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