數據結構——鏈表

在c++中，數組對應著一個連續存儲的內存塊，將同類型的元素一個一個地排列起來，是組織數據的很好的方法。聲明數組的同時我們需要告訴編譯器數組的大小，以便開辟足夠大小的內存。但是，在解決實際問題時，元素的個數通常是不確定的，此時該如何聲明數組呢？接下來，我將講一下鏈表這個數據結構，它很好的解決了數組大小不易控制的問題。

鏈表元素通常稱為鏈表結點，每個節點是一個結構體，包含數據域和指針域。指針域鏈接結點的下一個結點。如果將鏈表比作一串珠子，頭結點head就是繩頭，找珠子就要從頭結點開始，頭結點指向的結點1是鏈表的第一個數據結點。

提示：鏈表的存取 必須 從頭指針開始進行，最後一個結點的指針域為空(NULL);頭結點的數據域可以不包含任何信息，也可以存儲諸如元素個數等附加信息，或者幹脆用一個指針代替頭結點，如果鏈表為空，頭結點為空。

鏈表與結構數組存在很大差別

1：結構數組中的各元素是連續存放的，而鏈表中的結點可以不連續存放；

2：結構數組元素可以通過下標運算或相應指針變量的“移動”進行順序或隨機訪問；而鏈表中結點不便於隨機訪問，只能從頭結點一個一個的順序訪問。

3:結構數組在定義時就能確定其元素，不能動態增長，鏈表可以動態的增長。

下面是最簡單的一個結構體的示例：

1 struct student
2 {
3     int score;
4     struct student*next;//指向另一個結構體的指針 
5 };

從內存申請結點空間的語句為：

head=(struct student*)malloc(sizeof(student));

下面是實現一個最簡單的動態單鏈表的源代碼

 1 #include <iostream>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <string>
 4 using namespace std;
 5 //創建一個結構體 
 6 struct student
 7 {
 8     int score;
 9     struct student*next;//指向另一個結構體的指針 
10 };
11 struct student* List_create()
12 {
13     struct student *head;
14     struct
 
 student *pnew=NULL;//創建的新結點的地址 
15     struct student *tail=NULL;//原鏈最後一個結點的地址
16     
17     head=(struct student*)malloc(sizeof(student));
18     //良好的編程習慣，創建一個指針後轉而判斷該指針是否為空 
19     if(head==NULL)
20     {
21         cout<<"cannot create it";
22     }
23     
24     head->next=NULL;
25     tail=head;//先將頭結點尾結點設置為一點 
26     
27     int s;
28     
29     while(1)
30     {
31         cin>>s;//輸入數據 
32         if(s)//當數據不為零 
33         {
34             pnew=(struct student*)malloc(sizeof(student));//創建一個新結點 
35             if(pnew==NULL)
36             {
37                 cout<<" create error";
38             }
39             pnew->score=s;
40             pnew->next=    NULL;
41             
42             tail->next=pnew;//將尾結點的指針指向新結點 
43             tail=pnew;//將新結點設置為尾結點 
44         }
45         else break;
46     }
47     //因為到目前為止head中並沒有數據，所以我們需要先將head設置為head->next，然後釋放 
48     pnew=head 
49     head=head->next;
50     
51     free(pnew);
52     return head;
53 } 
54 
55 int main()
56 {
57     struct student*a=List_create();
58     while(1)
59     {
60         if(a==NULL)break;
61         else
62         {
63                 cout<<a->score<<endl;
64         a=a->next;
65         
66         }
67         
68     }
69     return 0;
70 }

代碼分析：首先用head指針動態申請內存創建一個頭結點，讓頭結點的指針域為NULL；而後在while結構中為實際數據申請內存創建結點，用指針pnew指向它，並將用戶輸入的數據放入該結點的數據域內，設置其指針為NULL，時刻保持尾結點tail指向鏈表尾部。最後修正head指針的位置，使其指向第一個數據結點。

數據結構之鏈表