我无法一起掌握struct
和链表数据结构的概念。例如,假设我们有这样的代码:a struct
具有工作者的内容和这些结构的链表,其中包含每个worker的节点和指向下一个节点的指针(?)。
typedef struct Schedule {
char name[10];
char description[10];
int hours;
int workordernum;
} Work;
typedef struct linkedlist {
struct Schedule work;
struct linkedlist *next;
} Node;
问题是如何创建一个始终在列表开头添加节点的方法,一种使用用户定义的workordernum
在列表中的任何位置(中间)添加节点的方法,以及始终使用的方法把它放在最后。
我不太了解->
和*
正确用法。我确实在网上阅读了关于创建头尾节点但我没有正确使用它的用法,因为它们有一个列表struct
和节点struct
。
我没有得到的另一件事是,让我们说在列表的开头添加一个节点是有效的,那么你如何改变以前所有节点的每个workordernum
值呢?
我理解每次添加,删除或移动节点时都必须跟踪,这意味着每次调用这些方法时,我们必须有一个跟踪数字的变量。因此,如果列表中的节点都已准备好,其顺序为1,那么我们在开头添加另一个节点,如何将订单号1更改为2,将1添加到1?
如果我们只有一个指针,那么node-> next-> next->下一步如何工作呢?然后我们将如何打印所有这些?因为我们不能使用for
循环。
所以这些是我无法把握代码的概念。 如果您花时间解释它而不是仅仅提供代码,我会非常感激。如果可能的话,我会非常感激。因为我必须运用我学到的东西来移动并删除节点。我想自己学习。如果必须给出一些代码示例,那就没关系,但请不要为我发布所有答案代码。
- 谢谢你
*请原谅任何格式错误,因为我是这个网站的新手。
编辑:我确实理解指针是一个地址,->
与“指向”成员有关。我的意思是我理解所有的基础知识,但我的理解不够坚定,否则我可以做我需要帮助的事情。
Edit2:我将尝试使用我目前学到的链接列表创建一个头节点。我将使用上面的结构,它将是松散的代码,而不是完美的。这只是为了确保我到目前为止都在正确的轨道上。
int main() {
// creates a work struct to hold user content
Work *workstruct = (Work*)malloc((sizeof(struct Schedule));
// creates first node to hold a work struct for linkedlist
Node *initialNode = (Node*)malloc((sizeof(struct linkedlist));
// Method call to add work nodes to list in main
addWork(initialNode, workstruct);
}
void addWork(Node *initialNode, Work *workstruct) {
// Suppose user already initialized workstruct
// create double-pointer to make initialNode as head
Node **head = (Node **)malloc(sizeof(struct linkedlist));
// assigns user's workstruct to the workstruct of initialNode
initialNode->work = *workstruct;
// If im understanding what you have taught me so far,
// this is how you always add a node on the head
initialNode->next = *head;
*head = initialNode;
}
到目前为止,我似乎唯一的问题是,每次我尝试向列表中添加一个新节点时,它都会使新节点成为头部,但会丢失列表中的上一个节点。
答案 0 :(得分:16)
关联列表 - 101 - 单链列表
这是一个很长的答案。我之所以如此详细的原因是,我希望在适当的背景下有大量的链接列表问题。
当我学习C时,我很难用指针。但是,在实现链表后,我终于开始掌握指针的概念。主链表在C语言中是一件好事,它可以帮助您熟悉指针。当事情看起来令人困惑时,抓住一支铅笔和一张纸,勾勒出一个列表图和相关的节点链接。当我使用复杂的列表实现时,偶尔会这样做。
链表是一种存储数据记录的方法。与所有元素占用一个连续内存块的数组不同,链表元素占用内存的随机片段。
链表有两种基本类型;一个单链表和一个双向链表。区别在于单链表只能在一个方向上遍历;虽然可以在两个方向上遍历双向链表。
通过其" head"访问单链表。指针或指向头列表节点的指针。双向链表也可以通过它的" head"指针,或通过它的尾部"指针。
与数组的每个元素可以通过其数组索引直接寻址的数组不同,链接列表元素是按顺序访问的。
以下是单链表的布局:
Node #1 Node #2 Node #3 EndOfList
---------- ---------- -------- ---------
HEADPTR--> NEXTPTR--> NEXTPTR--> NEXTPTR--> NULL
DataPayload DataPayload DataPayload
列表中的每个节点及其数据有效负载都是单独分配的。节点结构(在C中)可能如下所示:
typedef struct NODE_PAYLOAD_S
{
/* Data Payload (defined by coder) */
char name[10];
char desc[10];
int hours;
int workordernum;
} NODE_PAYLOAD_T;
typedef struct LIST_NODE_S
{
/* Next-node pointer */
struct LIST_NODE_S *next; /* pointer to the next node in the list. */
NODE_PAYLOAD_T payload; /* Data Payload (defined by coder) */
} LIST_NODE_T;
初始化上述结构的单链表:
LIST_NODE_T *listHead = NULL;
'从ListHead'现在是指向链表(没有节点)的指针。
以下是如何在此列表的开头添加新节点:
int LIST_InsertHeadNode(
LIST_NODE_T **IO_head,
问:为什么是"双指针"需要在这里(即:LIST_NODE_T ** ...)?为什么不使用"单级'指针(即:LIST_NODE_T * ...)?
A:A"单身"指向列表头的指针不足以进行此操作。具体来说,此操作指定一个新的头节点"。这意味着此函数需要修改指向头节点的指针。
在:
Node #Y Node #Z EndOfList
---------- ---------- ---------
HEADPTR--> NEXTPTR--> NEXTPTR--> NULL
DataPayload DataPayload
在:
New Node Node #Y Node #Z EndOfList
---------- ---------- -------- ---------
HEADPTR--> NEXTPTR--> NEXTPTR--> NEXTPTR--> NULL
DataPayload DataPayload DataPayload
请注意,之前,HEADPTR指向节点#Y&#39 ;;之后,HEADPTR指向新节点'。调用此函数时,将传入listHead指针的地址,允许此函数更改listHead指针指向的位置。换句话说,listHead指针的地址被传递给这个函数,该函数表示(在此函数内部)作为指向listHead指针(指向指针的指针)的指针。这就是为什么它是一个"双指针"。
char *I__name,
char *I__desc,
int I__hours,
int I__workordernum
)
{
int rCode=0;
LIST_NODE_T *newNode = NULL;
/* Allocate memory for new node (with its payload). */
newNode=malloc(sizeof(*newNode));
if(NULL == newNode)
{
rCode=ENOMEM; /* ENOMEM is defined in errno.h */
fprintf(stderr, "malloc() failed.\n");
goto CLEANUP;
问:这是什么'转到CLEANUP;'么
答:与C ++和JAVA不同,C语言没有“例外”的概念。在C中检查错误至关重要。 malloc()函数可能会失败的原因有很多,如果确实如此,代码必须尽可能优雅地处理它。 '转到CLEANUP'声明导致正常的程序流程跳过代码跳转到' CLEANUP:'标签(在此功能中,在下面)。
显然,如果malloc()失败了,尝试使用紧随其后的行初始化NULL指针(由失败的malloc返回)是不明智的。因此,重要的是转移程序流程以跳过此初始化(以及稍后出现的链接)。
' CLEANUP没有什么特别之处:'标签。我本可以称它为“错误:'”,“退出:'”,“完成:'”,“#39; LIAHONA:',& #39; MY_BAD'或其他任何适合我的乐趣。 (标签不必是大写的,也不必放在左边缘。但是,我的风格是做到这一点,以便它们脱颖而出。)
标签,例如' CLEANUP:'范围仅限于放置它们的函数的边界;它允许每个功能都有一个独特的' CLEANUP:'标签(如果需要)。
}
/* Initialize the new node's payload. */
snprintf(newNode->payload.name, sizeof(newNode->payload.name), "%s", I__name);
snprintf(newNode->payload.desc, sizeof(newNode->payload.desc), "%s", I__desc);
newNode->payload.hours = I__hours;
newNode->payload.workordernum = I__workordernum;
/* Link this node into the list as the new head node. */
newNode->next = *IO_head;
*IO_head = newNode;
CLEANUP:
return(rCode);
}
可以按如下方式调用上述函数:
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int LIST_InsertHeadNode(LIST_NODE_T **, char *, char *, int, int);
int main(void)
{
int rCode=0;
LIST_NODE_T *listHead = NULL;
rCode=LIST_InsertHeadNode(&listHead, "Mahonri", "Jareds Bro", 4, 2421);
if(rCode)
{
fprintf(stderr, "LIST_InsertHeadNode() reports: %d\n", rCode);
goto CLEANUP;
}
CLEANUP:
return(rCode);
}
可以多次调用LIST_InsertHeadNode()函数。每次调用都会向列表中添加一个新节点。新节点将放置在&#34; head&#34;列表的一部分,其效果是将其余节点推到列表的下方。
将多个节点添加到列表后,访问列表可能会很好;也许打印每个节点的有效载荷:
int PrintListPayloads(
LIST_NODE_T *head;
)
{
int rCode=0;
LIST_NODE_T *cur = head
int nodeCnt=0;
while(cur)
{
++nodeCnt;
printf("%s, %s, %d, %d\n",
cur->payload.name,
cur->payload.desc,
cur->payload.hours,
cur->payload.workordernum
);
cur=cur->next;
}
printf("%d nodes printed.\n", nodeCnt);
return(rCode);
}
可以从main():
调用上述函数#include <stdio.h>
#include <errno.h>
int LIST_InsertHeadNode(LIST_NODE_T **, char *, char *, int, int);
int PrintListPayloads(LIST_NODE_T *);
int main(void)
{
int rCode=0;
LIST_NODE_T *listHead = NULL;
/* Insert a linked-list node. */
rCode=LIST_InsertHeadNode(&listHead, "Mahonri", "Jareds Bro", 4, 2421);
if(rCode)
{
fprintf(stderr, "LIST_InsertHeadNode() reports: %d\n", rCode);
goto CLEANUP;
}
/* Insert a linked-list node. */
rCode=LIST_InsertHeadNode(&listHead, "Joe", "CEO", 5, 2419);
if(rCode)
{
fprintf(stderr, "LIST_InsertHeadNode() reports: %d\n", rCode);
goto CLEANUP;
}
/* Insert a linked-list node. */
rCode=LIST_InsertHeadNode(&listHead, "Eve", "Mother", 24, 2);
if(rCode)
{
fprintf(stderr, "LIST_InsertHeadNode() reports: %d\n", rCode);
goto CLEANUP;
}
rCode=PrintListPayloads(listHerad);
if(rCode)
{
fprintf(stderr, "PrintListPayloads() reports: %d\n", rCode);
goto CLEANUP;
}
CLEANUP:
return(rCode);
}
在列表的头部添加节点[即:LIST_InsertHeadNode()]是添加节点的一种方法。但是,有时候将节点添加到列表的另一端(即:列表&#39; tail&#39;)是更可取的。下面的代码显示了这是如何完成的。
首先,一个函数将返回当前的尾节点&#39;列表
int LIST_GetTailNode(
LIST_NODE_T *I__listHead, /* The caller supplied list head pointer. */
LIST_NODE_T **_O_listTail /* The function sets the callers pointer to the
last node. */
)
{
int rCode=0;
LIST_NODE_T *curNode = I__listHead;
/* Iterate through all list nodes until the last node is found. */
/* The last node's 'next' field, which is always NULL. */
if(curNode)
{
while(curNode->next)
curNode=curNode->next;
}
/* Set the caller's pointer to point to the last (ie: tail) node. */
if(_O_listTail)
*_O_listTail = curNode;
return(rCode);
}
接下来,将一个节点插入列表尾部的函数。
int LIST_InsertTailNode(
LIST_NODE_T **IO_head,
char *I__name,
char *I__desc,
int I__hours,
int I__workordernum
)
{
int rCode=0;
LIST_NODE_T *tailNode;
LIST_NODE_T *newNode = NULL;
/* Get a pointer to the last node in the list. */
rCode=LIST_GetTailNode(*IO_head, &tailNode);
if(rCode)
{
fprintf(stderr, "LIST_GetTailNode() reports: %d\n", rCode);
goto CLEANUP;
}
重要提示:LIST_GetTailNode()函数将tailNode指针设置为链表中的最后一个节点; -unless-列表中没有节点。当列表为空时,LIST_GetTailNode()会将tailNode指针设置为NULL。
/* Allocate memory for new node (with its payload). */
newNode=malloc(sizeof(*newNode));
if(NULL == newNode)
{
rCode=ENOMEM; /* ENOMEM is defined in errno.h */
fprintf(stderr, "malloc() failed.\n");
goto CLEANUP;
}
/* Initialize the new node's payload. */
snprintf(newNode->payload.name, sizeof(newNode->payload.name), "%s", I__name);
snprintf(newNode->payload.desc, sizeof(newNode->payload.desc), "%s", I__desc);
newNode->payload.hours = I__hours;
newNode->payload.workordernum = I__workordernum;
/* Link this node into the list as the new tail node. */
newNode->next = NULL;
if(tailNode)
tailNode->next = newNode;
else
这个&#39;否则&#39; case指示在tailNode为NULL时发生,这意味着(当前)链接列表没有节点。在这种情况下,该节点将是列表中的第一个(头部)节点(以及最后一个节点)。因此,来电者列表负责人&#39;更新指针以指示此新节点现在是头节点。
*IO_head = newNode;
CLEANUP:
return(rCode);
}
LIST_InsertTailNode()函数的调用方式与调用LIST_InsertHeadNode()的方式相同。唯一的区别是,使用LIST_InsertTailNode(),新节点将插入列表的尾部,而不是列在列表的头部。
好的,现在您可以在列表的头部或尾部插入新节点。如何在列表中间的某处插入一个新节点呢?
例如,假设您希望有一个列表,其中所有节点按有效负载中的某些字段排序,例如&#39; name&#39;。虽然可以添加所有节点,然后对列表进行排序;将每个新节点插入到其正确位置的列表中要容易得多。这样,列表将始终按排序顺序自动维护。
完成此操作分两步完成。首先,分配并初始化新节点。然后找出列表中正确位置的位置,然后将新节点链接到该位置的列表中。
首先,一个将返回父节点&#39;的函数。到新节点。 (此节点假定列表按名称按排序顺序维护):
int LIST_FetchParentNodeByName(
LIST_NODE_T *I__head,
const char *I__name,
LIST_NODE_T **_O_parent
)
{
int rCode=0;
LIST_NODE_T *parent = NULL;
LIST_NODE_T *curNode = I__head;
/* Inform the caller of an 'empty list' condition. */
if(NULL == I__head)
{
rCode=ENOENT;
goto CLEANUP;
}
/* Find a node with a payload->name string greater than the I__name string */
while(curNode)
{
if(strcmp(curNode->payload.name, I__name) > 0)
break;
parent = curNode; /* Remember this node. It is the parent of the next node. */
curNode=curNode->next; /* On to the next node. */
}
/* Set the caller's 'parent' pointer. */
if(_O_parent)
*_O_parent = parent;
CLEANUP:
return(rCode);
}
现在,这个函数将插入新节点,保持列表按名称排序。
int LIST_InsertNodeByName(
LIST_NODE_T **IO_head,
char *I__name,
char *I__desc,
int I__hours,
int I__workordernum
)
{
int rCode=0;
LIST_NODE_T *parent;
LIST_NODE_T *newNode = NULL;
/* Allocate memory for new node (with its payload). */
newNode=malloc(sizeof(*newNode));
if(NULL == newNode)
{
rCode=ENOMEM; /* ENOMEM is defined in errno.h */
fprintf(stderr, "malloc() failed.\n");
goto CLEANUP;
}
/* Initialize the new node's payload. */
snprintf(newNode->payload.name, sizeof(newNode->payload.name), "%s", I__name);
snprintf(newNode->payload.desc, sizeof(newNode->payload.desc), "%s", I__desc);
newNode->payload.hours = I__hours;
newNode->payload.workordernum = I__workordernum;
/* Find the proper place to link this node */
rCode=LIST_FetchParentNodeByName(*IO_head, I__name, &parent);
switch(rCode)
{
case 0:
break;
case ENOENT:
/* Handle empty list condition */
newNode->next = NULL;
*IO_head = newNode;
rCode=0;
goto CLEANUP;
default:
fprintf(stderr, "LIST_FetchParentNodeByName() reports: %d\n", rCode);
goto CLEANUP;
}
重要说明:LIST_FetchParentNodeByName()函数将父指针设置为列表中立即小于指定的I__name的节点; -unless-头节点大于指定的I__name。对于这种特殊情况,LIST_FetchParentNodeByName()会将父指针设置为NULL。
/* Handle the case where all current list nodes are greater than the new node. */
/* (Where the new node will become the new list head.) */
if(NULL == parent)
{
newNode->next = *IO_head;
*IO_head = newNode;
goto CLEANUP;
}
/* Final case, insert the new node just after the parent node. */
newNode->next = parent->next;
parent->next = newNode;
CLEANUP:
return(rCode);
}
调用LIST_InsertNodeByName()函数的方式与调用LIST_InsertHeadNode()或LIST_InsertTailNode()的方式相同。唯一的区别是,使用LIST_InsertNodeByName(),新节点将插入到列表中的排序(按名称)位置;而不是在列表的头部或尾部。
有时候必须从列表中删除节点。这是通过找到要删除的节点,从列表中取消链接节点,然后删除节点及其有效负载来完成的。
首先,通过有效负载名称字段定位特定节点的功能。
int LIST_FetchNodeByName(
LIST_NODE_T *I__head,
const char *I__name,
LIST_NODE_T **_O_node,
LIST_NODE_T **_O_parent
)
{
int rCode=0;
LIST_NODE_T *parent = NULL;
LIST_NODE_T *curNode = I__head;
/* Search the list for a matching payload name. */
while(curNode)
{
if(0 == strcmp(curNode->payload.name, I__name))
break;
parent = curNode; /* Remember this node; it will be the parent of the next. */
curNode=curNode->next;
}
/* If no match is found, inform the caller. */
if(NULL == curNode)
{
rCode=ENOENT;
goto CLEANUP;
}
/* Return the matching node to the caller. */
if(_O_node)
*_O_node = curNode;
/* Return parent node to the caller. */
if(_O_parent)
*_O_parent = parent;
CLEANUP:
return(rCode);
}
这是一个从列表中删除与特定有效负载名称匹配的节点的函数。
int LIST_DeleteNodeByName(
LIST_NODE_T **IO_head,
char *I__name
)
{
int rCode=0;
LIST_NODE_T *parent;
LIST_NODE_T *delNode = NULL;
/* Find the node to delete. */
rCode=LIST_FetchNodeByName(*IO_head, I__name, &delNode, &parent);
switch(rCode)
{
case 0:
break;
case ENOENT:
fprintf(stderr, "Matching node not found.\n");
goto CLEANUP;
default:
fprintf(stderr, "LIST_FetchNodeByName() reports: %d\n", rCode);
goto CLEANUP;
}
重要提示:LIST_FetchNodeByName()函数将设置delNode的父指针; -unless- delNode是头节点。对于这种特殊情况,LIST_FetchNodeByName()会将父指针设置为NULL。
/* Unlink the delNode from the list. */
if(NULL == parent)
*IO_head = delNode->next;
else
parent->next = delNode->next;
/* Free the delNode and its payload. */
free(delNode);
CLEANUP:
return(rCode);
}
注意:上面的所有代码都经过测试,应该可以正常使用,可以下载:23279119_List_101.c
(根据要求继续......)