C语言程序设计最新课件

1、C语言程序设计PPT课件 (2)第10章 指针v15.2 链表的相关概念v15.2 链表的操作C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的相关概念v链表是由一个个结点顺序连接起来构成的表，称为链表。其中，结点用来存放元素信息和下一个元素的地址。链表中的元素在逻辑上相邻，在物理上不一定相邻。而数组中的元素逻辑上相邻，在物理上也一定相邻。本节主要讲解链表的基本概念和动态内存分配。C语言程序设计PPT课件 (2)15.1 链表的相关概念v15.1.1 链表链表v1链表链表v链表是由结点连接而成，结点就表示一个元素的信息。链表是由结点连接而成，结点就表示一个元素的信息。链表就是通过地址（指针）将每

2、个结点（元素）连接起链表就是通过地址（指针）将每个结点（元素）连接起来的表。例如，链表中的元素包括来的表。例如，链表中的元素包括A、B、C、D，如图，如图15.1所示。所示。C语言程序设计PPT课件 (2)15.1 链表的相关概念v在图15.1中，链表由4个结点构成，每个结点包括两个域：数据域和指针域。数据域用来存放数据信息，指针域表示地址信息，指向下一个结点的地址。数据域存放的是A、B、C、D。在C语言中，通常用箭头表示结点之间的先后关系，一个结点的指针指向下一个相邻的元素。这样利用指针将结点连接起来的表就构成了链表。C语言程序设计PPT课件 (2)15.1 链表的相关概念v如果要访问链表中

3、的元素，需要先找到第一个结点，为了找到链表的第一个结点，还需要一个指针指向第一个结点，我们称这样的指针为头指针，记作head。另外，最后一个元素D的结点没有其它结点，将最后一个结点的指针域置为NULL。如图15.2所示。C语言程序设计PPT课件 (2)15.1 链表的相关概念v2定义链表的结点v链表是由结点构成，结点包括数据域和指针域。一个结点可以包括一个或多个数据域，因此，需要将结点定义为结构体类型。因为指针域是指向自身一样的结构体类型数据，如图15.2中的元素A所在结点的指针域指向元素B所在的结点，而A和B都是同一个类型。 C语言程序设计PPT课件 (2)15.1 链表的相关概念struc

4、t student/*定义结点类型*/char data; /*数据域*/struct student *next; /*next是指针域，指向结构体类型struct student*/;v其中，指针域是一个指向struct student的结构体指针类型。我们将这种存在指针指向自己的结构体类型称为自引用类型。C语言程序设计PPT课件 (2)15.1 链表的相关概念v如果有如下的结构体类型定义：struct studentint no; /*学号*/char name20; /*姓名*/char addr30;/*地址*/struct student *next;/*next是指向struct

5、 student的指针*/;C语言程序设计PPT课件 (2)15.1 链表的相关概念v这种结点构成的链表如图15.3所示。 C语言程序设计PPT课件 (2)15.1 链表的相关概念v15.1.2 动态存储分配v链表中的结点是动态存储分配的，而不是由系统自动分配的。动态存储分配是在使用前才进行分配内存空间，使用完毕就可以释放内存空间。内存空间的分配和释放由用户自己决定。v1。malloc函数函数动态内存分配函数动态内存分配函数v函数malloc的主要作用是分配一块长度为size的内存空间。函数原型如下：vvoid *malloc(unsigned int size);C语言程序设计PPT课件 (

6、2)15.1 链表的相关概念v函数malloc常常与运算符sizeof配合使用。例如，要分配一个大小为40的int型的内存空间，代码如下：vint *p;vp=(int*)malloc(sizeof(int)*40); C语言程序设计PPT课件 (2)15.1 链表的相关概念v2。free函数动态内存释放函数v函数free的主要作用是将动态分配的内存空间释放。它的函数原型如下： void free(void *p);v其中，参数p指向要释放的内存空间。函数free没有返回值。函数原型malloc和free都在头文件stdlib.h和alloc.h中定义。C语言程序设计PPT课件 (2)15.2

7、 链表的操作v链表的主要操作包括：创建链表、输出链表、链表的查找、链表的插入和链表的删除。15.2.1 链表的创建v链表的创建就是将一个个结点连接在一起。创建链表的步骤如下：v 动态生成结点。v 输入结点的数据。v 将结点连接在一起。C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作v例如，要将3个字符X、Y和Z依次存放到结点中，构成一般链表。需要先定义一个结点类型，代码如下：struct nodechar ch;struct node *next;ListNode;C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作v1将第一个字符X插入到链表中v先动态生成一个结点，用p指向该结点。代码如

8、下：vp=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode);v然后将X存放到结点的数据域ch中，代码如下：vp-ch=X;v让头指针head指向第一个结点，代码如下：vhead=p;v这样就将第一个结点的插入到链表中。 C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作v插入第一个结点的过程如图插入第一个结点的过程如图15.4所示。所示。C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作v2将第二个字符将第二个字符Y插入到链表中插入到链表中v动态生成一个结点，将字符Y存放到该结点中，代码如下：p=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode);p-

9、ch=Y;v将第2个结点连接在第1个结点之后。代码如下： q-next=p;v让q指向第二个结点，即当前链表的最后一个结点。代码如下： q=p;C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作v插入第二个结点的过程如图15.5所示。C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作v3将第三个字符将第三个字符Z插入到链表中插入到链表中v与前两步类似，先动态生成一个结点，并将字符C存放到该结点，代码如下：p=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode);p-ch=Z;v然后将q指向结点*p，代码如下： q-next=p;v因为p指向的结点是最后一个结点，所以将该结点

10、的指针域置为NULL。代码如下： p-next=NULL;C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作v插入最后一个结点的过程如图插入最后一个结点的过程如图15.6所示。所示。C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作v15.2.2 链表的输出v链表的输出就是将链表中的各个结点的数据依次输出。输出链表的操作非常简单，定义一个指针变量p，使其指向链表的第一个结点。然后输出p指向的结点，并让p指向下一个结点。依次类推，直到输出所有结点的元素。C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作v输出链表的函数如下：输出链表的函数如下：void displist(struct no

11、de *h)struct node *p=h;while(p!=NULL)printf(%4c,p-ch);p=p-next;C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作15.2.3 链表的查找v链表的查找操作就是在链表中查找指定值的元素，如果找到，返回该结点的指针，否则返回NULL。链表的查找操作必须从链表的头指针开始，依次与结点的值进行比较。直到找到结点或到达链表的末尾，查找操作结束。C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作v链表的查找操作与链表的输出操作是类似的，只是多链表的查找操作与链表的输出操作是类似的，只是多了一个比较的过程。链表的查找操作实现如下：了一个比较的

12、过程。链表的查找操作实现如下：struct node *findnode(struct node *h,char x)struct node *p=h;while(p!=NULL&p-ch!=x)p=p-next;return p;C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作v15.2.4 链表的插入操作v链表的插入操作是在链表中指定位置插入一个新结点。要将一个结点插入到链表中，需要解决以下两个问题：v（1）查找插入点。v（2）将新结点插入到链表中。C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作v插入过程如图插入过程如图15.7所示。所示。C语言程序设计PPT课件 (2)

13、15.2 链表的操作v将新结点插入到*r之后需要两步操作，代码如下：p-next=r-next;/*将*p的指针域指向*r的下一个结点*/r-next=p; /*将*r的指针域指向*p*/v说明：在链表中插入新结点并不需要移动链表中的元素，只需要修改指针的指向即可。C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作15.2.5 链表的删除操作v删除链表中元素值为删除链表中元素值为a的结点，操作过程如图的结点，操作过程如图15.8所示。所示。 C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作v删除元素值为a的结点的关键代码如下：r=findnode2(h,a);/*查找要删除的结点，返回值r指向要删除结点的前一个结点*/p=r-next; /*p指向要删除的结点*/r-next=p-next; /*删除p指向的结点，使*p脱链*/free(p); /*释放p指向的结点的内存空间*/C语言程序设计PPT课件 (2)15.2 链表的操作15.2.6 链表的应用举例学生信息管理系统【例15.2】建立一个学生信息管理系统，管理系统有一个目录菜单，包括6个选项：v1.建立学生信息链表v2.插入一名新的学生v3.从链表中删除学生v4.在链表中查找学生;v5.在链表中浏览信息;