C语言实现链表的基本操作（超详细注释）

第一次学数据结构的时候，c语言基础实在太差，在尝试用c语言来实现的时候一直碰壁，数据结构书里的代码是伪代码，使用的时候各种内存访问冲突，各种锟斤拷烫烫烫，各种变量级别不同。于是我又重新学了一遍c语言，并且又看了一本详细阐述c语言指针有关的书，终于明白了，以前为什么出那么多错。之前一直出错的本质就是没有理解指针。学完了以后，现在已经可以成功使用C语言实现数据结构中的算法了。分享一下我的学习成果，希望和我一样的人也能少走弯路。

我想在函数内完成我想要的操作，之前一直用的是一级指针，可是每次创建完的链表都会内存访问冲突。后来经过深入的学习，我发现了这个错误的本质和c语言中经典的用swap函数交换两个变量的值到主函数中没有交换的错误是一样的。然后我就采用了二级指针，解决了这个问题。

代码中LinkList *Head等价于LNode **Head,
LinkList head等价于LNode *head。为了便于区分我将二级指针中的头节点的首字母进行了大写。
 

下面是头文件“链表.h”，主要放了链表结构的声明以及相关函数的声明。

//蔚明
//链表.h
 
/*我想在函数内完成我想要的操作，之前一直用的
是一级指针，可是每次创建完的链表都会内存访问
冲突。后来经过深入的学习，我发现了这个错误的
本质和c语言中经典的用swap函数交换两个变量的值
到主函数中没有交换的错误是一样的。然后我就采用
了二级指针，解决了这个问题，代码中多次用到二级指
针。
代码中LinkList *Head等价于LNode **Head,
LinkList head等价于LNode *head。
为了便于区分我将二级指针中的头节点的首字母进行了大写。*/
 
#ifndef 链表_H
#define 链表_H
 
#pragma warning(disable:6031)//在visual studio中使用字符串函数，输入函数时
#pragma warning(disable:4996)//会报错（C4996，C6031），使用这两行代码以后可以正常使用。
//也可以"字符串函数名_s()"的方式使用函数，但需要更多参数。
 
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
 
#define OK 0
#define FAIL -1
#define ENTER printf("\n");
 
typedef int Elemtype;//可将"int"更换为任意类型变量。
 
typedef struct LNode//定义一个链表的结构类型。
{
    Elemtype data; //结点的数据域。
    struct LNode* next; //结点的指针域。
}LNode, * LinkList;
 
int Init_List(LNode** L);//使用这个函数来初始化一个节点。运行成功返回OK。
 
int Assign_List(LNode** L);//为结点数据域赋值,成功返回OK,此函数可按需改变。
 
void Get_List(LNode* p, Elemtype* e);//取结点p的数据域。此函数可按需改变
 
void Print_List(Elemtype e);//打印数据域内容。
 
int Creat_List(LinkList* Head);//使用这个函数来创造一个链表，运行成功返回OK.
 
void Read_List(LinkList head);//遍历链表
 
LNode* Search_List(LinkList head, Elemtype e);//在链表中查找第一个含有元素e的节点，并返回这个结点的地址。
 
int Insert_List(LinkList* Head, Elemtype e);//在第一个含有元素e的结点后面插入一个新的结点,成功返回OK。
 
int Delete_List(LinkList* Head, Elemtype e);//删除第一个含有元素e的节点。
 
void Destroy_List(LinkList* Head);//销毁整个链表。
 
#endif

在编写这个代码时，注释中有此函数可按需更改。意思是更改这个函数。可以对不同的数据域进行操作。以便于快速的修改整个程序代码。创造不同的链表的目的。

下面是源文件“链表.c”，主要放了链表相关函数的定义。

//蔚明
//链表.c
 
/*在编写这个代码时，注释中有此函数可按需更改。
意思是更改这个函数可以对不同的数据域进行操作。
以便于快速的修改整个程序代码。创造不同的链表的目的。*/
 
#include "链表.h"
 
int Init_List(LNode** L)//使用这个函数来初始化一个节点。运行成功返回OK。
{
    if ((*L = (LNode*)malloc(sizeof(LNode))) == NULL) //为结点分配内存
    {
        puts("内存分配失败！！！");
        exit(1);
    }
    else return OK;
}
 
int Assign_List(LNode** L)//为结点数据域赋值,成功返回OK，此函数可按需改变
{
    Elemtype data;
    puts("请为结点赋值");
    scanf("%d", &data);
    (*L)->data = data;
    return OK;
}
 
void Get_List(LNode* p, Elemtype* e)//取结点p的数据域。
{
    *e = p->data;
}
 
void Print_List(Elemtype e)//打印数据域内容。此函数可按需改变
{
    printf("%d  ", e);
}
 
int Creat_List(LinkList* Head) //使用这个函数来创造一个链表，运行成功返回OK.
{
    puts("正在创建一个链表。");
 
    //创建一个只有头结点的空链表。
    if (Init_List(Head) != OK) exit(1); 
    (*Head)->next = NULL;
 
    LNode* r = *Head; //尾指针初始化并指向头结点。
 
    char over_symbol = '#'; //结束创建的标志。
 
    while (1==1)
    {
        //生成新的结点p。
        LNode* p; 
        if (Init_List(&p) != OK) exit(1); //初始化结点p。
        Assign_List(&p); //为新结点数据域赋值。
        p->next = NULL;
 
        r->next = p; //把新结点插到尾结点之后。
        r = p; //尾指针指向新结点。
 
        //如果没有getchar()吃掉回车，会直接跳过下面的scanf()函数。
        puts("结束请输入:over，否则请按<Enter>");
        getchar();//吃掉回车。
        scanf("ove%c", &over_symbol); //当输入"over"时跳出循环。
        getchar();//吃掉回车。
 
        if (over_symbol == 'r') break;//判断是否满足结束条件。
    }
 
    puts("创建成功");
    return OK;
}
 
void Read_List(LinkList head)//遍历链表
{
    LNode* read = head->next; //定义一个读取数据域的指针。
    Elemtype e; //定义一个保存数据域的变量
 
    //寻链向下进行操作。
    while (read != NULL)
    {
        Get_List(read, &e); //把结点数据域内容读到变量e
        Print_List(e); //打印数据域内容
        read = read->next;
    }
 
    ENTER;
}
 
LNode* Search_List(LinkList head, Elemtype e) //在链表中查找第一个含有元素e的节点，并返回这个结点的地址。没找到返回NULL。
{
    LNode* read = head->next; //定义一个读取数据域的指针。
 
    while (read != NULL) //在到达尾结点之前一直循环。
    {
        if (read->data == e) return read; //如果找到就返回，否则寻链向下。
        else read = read->next;
    }
 
    return NULL; //到了为结点还是没找到，返回NULL。
}
 
int Insert_List(LinkList* Head, Elemtype e) //在第一个含有元素e的结点后面插入一个新的结点,成功返回OK.
{
    puts("\n正在插入一个结点");
 
    LNode* read = (*Head)->next; //定义一个读取数据域的指针。
    LNode* pre_read = *Head; //定义一个指向读取数据域的指针的前驱的指针。
    LNode* temp = NULL;
 
    //查找需要操作的结点。
    while (read != NULL) //在到达尾结点之前一直循环。
    {
        if (read->data == e) break; //如果找到就返回，否则寻链向下。
        else
        {
            read = read->next;
            pre_read = pre_read->next;
        }
    }
    if (read == NULL) return FAIL; //到了为结点还是没找到，返回。
    temp = read; //使用temp临时保存要 操作的结点
 
    LNode* p = NULL; //生成新的结点p。
    if (Init_List(&p) != OK) exit(1); //初始化结点p。
    Assign_List(&p); //为新结点数据域赋值。
    p->next = temp; //将新结点与原结点后继相连。
 
    pre_read->next = p;//把原结点的前驱的后继与新结点相连。
 
    puts("插入成功");
    return OK;
}
 
int Delete_List(LinkList* Head, Elemtype e) //删除第一个含有元素e的节点，成功返回OK。
{
    puts("\n正在删除一个结点");
 
    LNode* read = (*Head)->next; //定义一个读取数据域的指针。
    LNode* pre_read = *Head; //定义一个指向读取数据域的指针的前驱的指针。
    LNode* temp = NULL;
 
    //查找需要操作的结点。
    while (read != NULL) //在到达尾结点之前一直循环。
    {
        if (read->data == e) break; //如果找到就返回，否则寻链向下。
        else
        {
            read = read->next;
            pre_read = pre_read->next;
        }
    }
    if (read == NULL) return FAIL; //到了为结点还是没找到，返回。
    temp = read->next; //使用temp临时保存要 操作的结点的后继。
 
    free(read); //释放结点的空间。
 
    pre_read->next = temp; //把此结点前驱和后继相连。
 
    puts("删除成功");
    return OK;
}
 
void Destroy_List(LinkList* Head) //销毁整个链表。
{
    puts("\n正在销毁一个链表");
 
    LNode* p = *Head; //定义一个访问链表结点的指针。
    LNode* temp = p->next; //使用temp临时保存要操作的结点的后继。
 
    //寻链向下，依次释放内存。
    do {
        free(p); //释放结点的空间。
        p = temp; //结点指向它的后继。
        temp = p->next;
    } 
    while (temp != NULL);
    
    puts("销毁成功");
    return;
}

下面是源文件“main.c”，主函数在这个文件中，主要是测试链表有关函数的功能是否正常。

//蔚明
//main.c
 
#include"链表.h"
 
void main()
{
    LinkList head = NULL;
    Elemtype e = 0;
    if (Creat_List(&head) != OK)//创建一个头结点为head的链表。
    {
        puts("创建链表失败！！！");
        exit(1);
    }
    Read_List(head);//读取链表的数据域并打印。
 
    puts("请输入那个结点前需要插入");
    scanf("%d", &e);
    if(Insert_List(&head, e) != OK)//在链表中指定的结点前插入元素e
    {
    puts("插入失败！！！");
    exit(1);
    }
    puts("插入后的链表");
    Read_List(head);//读取链表的数据域并打印。
 
    puts("请输入那个结点需要删除");
    scanf("%d", &e);
    if (Delete_List(&head, e) != OK)
    {
        puts("删除失败！！！");
        exit(1);
    }
    puts("删除后的链表");
    Read_List(head);//读取链表的数据域并打印。
 
    Destroy_List(&head);//释放为这个链表申请的内存。
 
    return;
}

运行结果如下：

我把Elemtype修改成了一个有名字，年龄的结构体变量，然后略微修改了对变量赋值的函数以及查找该变量的条件判断语句，部分修改如下

//Elemtype由int变为如下
typedef struct person
{
    char name[10];
    int age;
}Elemtype;
 
 
//变量的赋值和呈现进行修改
int Assign_List(LNode** L)//为结点数据域赋值,成功返回OK，此函数可按需改变
{
    Elemtype data={"",0};
    puts("请输入名字");
    scanf("%s", data.name);
    getchar();
    puts("请输入年龄");
    scanf("%d", &data.age);
    (*L)->data = data;
    return OK;
}
 
void Print_List(Elemtype e)//打印数据域内容。此函数可按需改变
{
    printf("姓名：%s，年龄：%d\n", e.name,e.age);
}
 
//略微修改插入和删除函数中的判断语句
 
if (read->data == e) break; //改为if (strcmp(read->data.name, e.name)==0) return read;
 
//略微修改主函数中的赋值语句
 
scanf("%d",&e);//改为 scanf("%s", e.name);e.age = 0;

得到的运行结果如下

我学C语言大概半年，编写代码的手段可能比较稚嫩，如果写的比较垃圾，欢迎前辈指正。

创作不易，求点赞。