C語言寫單鏈表的建立、釋放、追加（即總是在最後的位置增加節點）

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       昨天周末給學妹講了一些指標的知識，本來我對指標就是似懂非懂的狀態，經過昨天一講，我對指標的學習就更深刻了果然給別人講課也是學習的一個方法。加上最近複習資料結構，發現我的部落格裡沒有鏈表的博文，所以趁這時候加上一篇。

　　在此之前，我們先談一下我要說的一些基本知識：

①函數參數為什麼是雙指標？

 　　我們先寫一下這麼一個程式：

# include<stdio.h>
void Gai(int m)
{
m=5;
}
int main(void)
{
int a=1;
Gai(a);
printf("%d\n",a);
return 0;
}

那麼我們可以得知，輸出a的值是1，為什麼我調用了函數，把a傳進去，並沒有變成5呢？這就是關鍵所在。我總結一下，形參m只是實參a的一個賦值的變數，形參我們都知道是函數調用時候才分配記憶體單元，當函數調用完畢後，形參就會被幹掉了，所以上面程式可以這麼理解：定義一個a變數，它的值為1，當把a作為實參傳進Gai這個函數時，系統會定義一個變數m，並且把a的值“1”賦給了m，然後又執行m=5。所以，到整個程式結束，m=5，a=1，所以a的值根本就沒有發生改變。所以說，在main函數裡，若想通過函數來改變變數的值，那是不可能的。

接下來我們把程式修改一下：

# include<stdio.h>
void Gai(int * m)
{
*m=5;
}
int main(void)
{
int a=1;
Gai(&a);
printf("%d\n",a);
return 0;
}

通過運行後我們可以看到a的值此時變成了“5”。所以，我們可以總結：

若一個變數想通過函數來改變本身的值，將本身作為參數傳遞是不成功的，只有傳遞本身的指標（地址）才能達到這樣的效果。

 

所以後面我們建立鏈表時，傳遞的是雙指標，這就是為什麼參數是雙指標的原因。

因為我之前也一直不明白，直到我昨天給學弟學妹們講課的時候，我才恍然大悟，所以我也算很笨了，所以在這裡給大家總結一下，因為我在別的部落格裡，看到也有挺多人不理解為什麼是雙指標，現在希望讀者們可以理解。

 

②每一個變數的記憶體單元中都有自己的地址

為了好理解，我畫圖把它綁在一塊，雖然可能物理結構上不是長這樣，但邏輯上是長這樣的，比如
   int a=2;

  int * p = &a;

所以說，只要是變數它都會有自己的地址（指標），即使是指標變數。

然後，指標它就是用來存地址的，只有兩部分，一部分是附帶自己的地址，一部分是存別人的地址

 

③指標就是地址，地址就是指標，指標類型的變數它的值只用來裝指標。

為什麼我會說這句話呢。因為之前，在昨天為止，我那麼久，居然一直都理解錯了，也怪我太笨了哈哈。比如說定義了節點類型

typedef struct n
{
int data; //資料域
struct n * next; //指標域
} Node;

然後 Node * L;  我一直以為L是長這樣子的

原來不是！！！  它不是！！  害死我了，以前我可糾結了好久了！！！太蠢了哈哈！！原來我一直以為什麼類型的指標就長什麼樣！！

不是的，其實它是什麼類型的指標它就存什麼樣的地址。而不是長成那樣，所以L其實是長這樣的：

 總之這個坑，如果你們已經會的，可以笑一下我，如果也一樣像我一樣掉坑的，希望看到這裡後能及時填坑。這個大大大大大的坑，嗨呀，氣死了。都怪以前沒認真學指標。

 

以上就是今天的預備知識，接下來就開始學習單鏈表的簡單操作了。我會用圖來結合，因為我一直強調圖和代碼結合，這樣才能學好資料

結構，這樣才能對資料結構有形象的想法，當然大神都是直接理解的，我高攀不起。我比較菜，就挖掘了自己的學習方法，嘿嘿。

 

單鏈表我採用了頭指標和頭結點的結構。

這次單鏈表的操作可能有些不一樣，但原理都是一樣的，或者說，把圖理解了，代碼也就理解了；

/*參數：頭指標的指標（雙指標）作用：初始化鏈表，使頭指標指向一個新結點，          這個新節點就是頭結點*/void InitHead(Node * *pHead)/*參數：頭指標，其實也是頭指標的拷貝作用：釋放整個鏈表*/void Free_list(Node * pHead)/*參數：頭指標，一個值作用：往鏈表的末段追加val*/void append(Node * pHead,int val)/*參數：頭指標作用：遍曆輸出鏈表（跳過頭結點）*/void Showlist(Node * pHead)

（一）初始化鏈表 

void InitHead(Node * *pHead) //為鏈表產生頭結點 使頭指標指向頭結點
{
*pHead = (Node *)malloc(sizeof(Node));
if(*pHead == NULL)
{
printf("頭結點分配失敗，程式終止！ \n");
exit(-1);
}
(*pHead)->next=NULL;
}

在main函數裡面定義： Node * L = NULL; //定義一個指標，指向Node類型，其實也就是整個鏈表的頭指標

         然後調用　　　   InitHead(&L);

 圖解如下：

*pHead = (Node *)malloc(sizeof(Node)); 

//其實*PHead就是頭指標L的值了，加*號就代表指標的值，malloc會申請一個結點，然後返回結點的首地址，其實這個新產生的結點是沒有名字的，為了方便

//理解,我們管它叫x  圖解如下：

至於PHead？哈哈，等這個函數結束後，它就被會幹掉了，所以到頭來，它只為他人作了嫁衣，不過這也正是它存在的意義。

如果傳遞的是單指標的話，pHead作為盜版的頭指標指向了那個新產生的結點，然後函數結束後，它們的狀態分別是：L  依然存在，什麼也沒變化。 pHead，被幹掉，徹徹底底的沒了，至於新產生的結點，則是孤零零的在記憶體區裡瑟瑟發抖，等待有緣人來指向它，所以這就是為什麼要用雙指標的理由。用了雙指標，L指向了新產生的結點，PHead被幹掉，皆大歡喜。

（二）釋放鏈表

void Free_list(Node * pHead) //釋放鏈表
{
Node * p;
while(pHead != NULL)
{
p = pHead;
pHead = pHead->next;
free(p);
p = NULL;
}
}

因為在鏈表中產生的新節點是用malloc的，所以要用free把它回收，malloc和free是一夫一妻。

在這種小程式或許不free也沒什麼太大的問題，但以後做項目時如果不回收就麻煩大了，所以養成free的習慣。

圖解如下：

 

 之後p就會變成  然後free(p)就是把p指向的那個結點，也就是圖中的頭結點，給幹掉，

而pHead也被函數結束後幹掉，而L只拿著一個head的地址但卻找不到人了；

這裡的圖是只有一個頭結點時的釋放，但即使有多個結點，也是一樣的做法，你們可以自己畫圖類比一下，加深記憶。

 

（三）向鏈表末端追加元素

void append(Node * pHead,int val)
{
Node * r=pHead;
Node * pNew = (Node *)malloc(sizeof(Node)); //產生新節點
if(pNew == NULL)
{
printf("新節點分配失敗，程式終止！ \n");
exit(-1);
}
pNew->data=val;
pNew->next=NULL;

while(r->next != NULL) //讓尾指標迴圈直到最後一個節點
{
r=r->next;
}

r->next=pNew;
r=pNew;

}

這個代碼太長，有點難畫圖，我盡量吧，圖示如下：

然後定義一個指標r，把pHead複製過去

為了方便理解，我把所有新產生的結點都叫做x。

 然後定義一個PNew指標指向新產生的結點x；然後賦值，共置為NULL

其實pNew-<data就是x.data

然後這一句代碼

while(r->next != NULL) //讓尾指標迴圈直到最後一個節點
{
r=r->next;
}

這是為了讓r指標指向最後一個結點，

為什麼是r->next != NULL 而不是r!=NULL;這裡是有區別的，因為我這種追加的方法是屬於後插法。總之就是根據圖來寫代碼

r->next是這個

而r是這個

所以判斷的時候，應該判斷的是鏈表中的next；而不是判斷r有沒有指向誰；

接下來就是最後的連起來了。

r->next=pNew;
r=pNew;

r->next=pNew;//為什麼這裡它們明明是指向了PNew，但圖中卻指向x呢？我這麼理解不懂對不對，一個指標指向了一個結點，那麼這個指標就相當於這個結點了

然後最後一個

（四）遍曆輸出鏈表

void Showlist(Node * pHead)
{
pHead=pHead->next; //跳過頭結點輸出
while(pHead!=NULL)
{
printf("%d ",pHead->data);
pHead=pHead->next;
}
}

最後一個就不畫圖了，相信大家也能看懂。

至此，整篇文章應該寫完了。嘖嘖嘖嘖，去吃飯了。

有錯請在下方評論，咱們一起進步。

謝謝~

 忘了貼完整代碼了，測試你們自己測試一下，我這裡測試結果無誤

# include<stdio.h># include<stdlib.h>typedef struct n{    int data;             //資料域    struct n * next;   //指標域} Node;void InitHead(Node * *pHead)  //為鏈表產生頭結點 使頭指標指向頭結點{    *pHead = (Node *)malloc(sizeof(Node));    if(*pHead == NULL)    {        printf("頭結點分配失敗，程式終止！ \n");        exit(-1);    }    (*pHead)->next=NULL;}void Free_list(Node * pHead)  //釋放鏈表{    Node * p;    while(pHead != NULL)    {        p = pHead;        pHead = pHead->next;        free(p);        p = NULL;    }}void append(Node * pHead,int val){    Node * r=pHead;    Node * pNew = (Node *)malloc(sizeof(Node));  //產生新節點    if(pNew == NULL)    {        printf("新節點分配失敗，程式終止！ \n");        exit(-1);    }    pNew->data=val;    pNew->next=NULL;    while(r->next != NULL)  //讓尾指標迴圈直到最後一個節點    {        r=r->next;    }    r->next=pNew;    r=pNew;}void Showlist(Node * pHead){    pHead=pHead->next; //跳過頭結點輸出    while(pHead!=NULL)    {        printf("%d ",pHead->data);        pHead=pHead->next;    }}int main(void){    Node * L = NULL;    InitHead(&L);    append(L,1);    append(L,4);    append(L,7);    append(L,9);    append(L,332);    append(L,6);    append(L,235);    Showlist(L);    Free_list(L);    L=NULL;    return 0;}

　　

C語言寫單鏈表的建立、釋放、追加（即總是在最後的位置增加節點）