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一口气玩转链表(C语言版)|C语言指针的深度解析与应用技巧

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一、一口气玩转链表(C语言版)


如果你对C语言的链表有所了解,那么这篇文章将带你深入掌握链表。本文涵盖链表的基础概念、操作以及高级结构,如双向链表和循环链表。


链表基础


链表,特别是单链表,是一种逻辑关系为“一对一”的数据结构,与顺序存储不同,它允许元素在内存中分散存储。每个元素都有一个指针指向下一个元素,这样通过指针即可追踪数据顺序。


节点与头结点

链表中的每个元素被称为节点,包含数据域和指针域。头结点并非必需,但用于标识链表的起始位置。在C语言中,可以定义一个结构体来表示节点,如头结点的创建和使用。


链表操作


创建链表后,可以进行增删查改操作。向链表添加元素、删除指定元素、查找数据以及更新元素都有特定的步骤和实现代码,这些在文章中都有详细的讲解。


静态链表与双向链表

静态链表结合顺序表和链表的优点,数据存储在数组中,通过游标保持逻辑关系。双向链表则提供了前向和后向的指针,适合于频繁查找前驱节点的场景。它们的创建和基本操作也包含在内。


循环链表和双向循环链表


通过首尾连接,链表可以变为循环链表,支持双向循环链表则同时支持正向和反向遍历。这些高级结构的创建和使用示例也在文中提供。


结论


本文详细介绍了链表的基本概念、创建过程以及各种操作,包括静态链表、双向链表和循环链表。这些内容都包含在一套通俗易懂的C语言教程中,适合有一定C语言基础的学习者深入学习数据结构和算法。


二、求写C语言创建链表实例子。要最基本的包括注释。

题目:创建固定长度的单向链表


程序分析:链表是动态分配存储空间的链式存储结构,

其包括一个“头指针”变量,其中第0个结点称为整个链表的头结点,头结点中存放一个地址,该地址指向一个元素,头结点一般不存放具体数据,只是存放第一个结点的地址。

链表中每一个元素称为“结点”,每个结点都由两部分组成:存放数据元素的数据域和存储直接后继存储位置的指针域。指针域中存储的即是链表的下一个结点存储位置,是一个指针。多个结点链接成一个链表。

最后一个结点的指针域设置为空(NULL),作为链表的结束标志,表示它没有后继结点。


使用结构体变量作为链表中的结点,因为结构体变量成员可以是数值类型,字符类型,数组类型,也可以是指针类型,这样就可以使用指针类型成员来存放下一个结点的地址,使其它类型成员存放数据信息。


在创建列表时要动态为链表分配空间,C语言的库函数提供了几种函数实现动态开辟存储单元。

malloc()函数实现动态开辟存储单元:

malloc函数原型为:void*malloc(unsignedintsize);
   其作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间,函数返回值是一个指向分配域起始地址的指针(类型为void)。如果分配空间失败(如,内存空间不足),则返回空间指针(NULL)

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C语言指针的深度解析与应用技巧

首发2024-07-1017:33·极客代码

1.指针基础指针是C语言中一个强大的工具,它允许我们直接操作内存地址。指针的基本概念是指向内存中一个特定位置的变量。

int*ptr;

intvar=10;

ptr=var;//ptr现在指向var的地址

2.指针与数组数组名在C语言中是一个指向数组首元素的指针。通过指针运算,我们可以轻松遍历数组。

intarr[]={10,20,30};

int*p=arr;//p指向arr的第一个元素

for(inti=0;i<3;i++){

printf("%d",*(p+i));//输出数组元素

}

3.指针的指针一个指向指针的指针,通常用于创建动态数据结构,如链表。

int**pptr;

int*ptr=malloc(sizeof(int));

*ptr=5;

pptr=ptr;//pptr指向ptr的地址

4.函数指针函数指针允许我们将函数作为参数传递给其他函数,或者从函数返回函数。

voidfunc(){

printf("Hello,World!");

}

void(*funcPtr)()=func;//创建指向func的函数指针

funcPtr();//调用func函数

5.指针与内存分配malloc和free是动态内存分配的核心,它们允许我们在运行时分配和释放内存。

int*dynamicArray=malloc(10*sizeof(int));

if(dynamicArray==NULL){

printf("Memorynotallocated.");

exit(0);

}

//使用动态分配的内存

free(dynamicArray);//释放内存

6.指针数组与指针的数组指针数组是存储指针的数组,而指针的数组是一个数组,其元素是指针。

int*arr[5];//指针数组,存储5个int指针

intvar1=10,var2=20;

arr[0]=var1;

arr[1]=var2;

7.指针与结构体结构体可以包含指针,这使得我们可以创建复杂的数据结构。

typedefstruct{

int*data;

intsize;

}DynamicArray;

DynamicArray*createArray(intsize){

DynamicArray*array=malloc(sizeof(DynamicArray));

array->data=malloc(size*sizeof(int));

array->size=size;

returnarray;

}

8.指针的安全性指针操作不当会导致内存泄漏、野指针和程序崩溃等问题。

voidsafeFree(void**ptr){

if(*ptr!=NULL){

free(*ptr);

*ptr=NULL;

}

}

9.指针运算与数组指针运算是数组遍历的基础,但需要小心越界问题。

intarr[5]={1,2,3,4,5};

int*p=arr;

for(inti=0;i<5;i++){

printf("%d",*(p+i));

}

//注意:p+5是越界的

10.指针与字符串字符串在C语言中以字符数组的形式存在,其末尾以空字符\0结束。

charstr[]="Hello";

char*p=str;

while(*p){

printf("%c",*p);

p++;

}

11.指针的高级技巧使用const限定指针,防止修改指针指向的值。

使用void*指针进行类型无关的内存操作。

利用指针实现回调函数。

constint*constIntPtr=var;//指向constint的const指针

void*voidPtr=malloc(10);//可以指向任何类型的数据

typedefvoid(*Callback)(int);//回调函数类型定义

12.结语指针是C语言中的核心概念,掌握指针的使用可以极大地提升编程能力。但同时,指针也是一把双刃剑,需要谨慎使用以避免潜在的错误。通过不断实践和学习,你将能够熟练地运用指针,编写出高效且安全的C语言程序。

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发布人:by44157112 发布时间:2024-09-26

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