單鏈表的實現 | 附學生信息管理系統的實現

目錄

1.前言：

2.單鏈表的相關概念：

2.1定義：

2.2形式：

2.3特點：

3.常見功能及代碼?：

3.1創建節點：

3.2頭插：

3.3尾插：

3.4頭刪：

3.5尾刪：

3.6插入（指定位置pos之前）

3.7插入（在指定位置pos之后）

3.8刪除（指定位置pos前）

3.9刪除（指定位置pos之后）

3.10打印鏈表：

3.11查找

3.12銷毀鏈表：

4.總代碼：

4.1 SList.h

4.2 SList.c

4.3 test.c

5.附：學生信息管理與信息系統：

6.總結：

1.前言：

今天，小鄧兒帶咱們來看看一個常見的數據結構——“單鏈表”。通過今天的學習，你將熟練地掌握單鏈表，還可以將其應用在學生信息管理系統中。廢話不多說，咱們開始今天的探秘。

2.單鏈表的相關概念：

2.1定義：

單鏈表（Singly Linked List）是一種鏈式存儲的線性數據結構，由一系列節點（Node）組成，每個節點包含兩個部分：

  • 數據域（Data）：存儲實際的數據元素。
  • 指針域（Next）：存儲指向下一個節點的引用（或指針）。

2.2形式：

以整型數據為例：

2.3特點：

  • 節點通過指針依次連接，形成鏈狀結構。
  • 最后一個節點的指針域為?null（或?None），表示鏈表的結束。
  • 鏈表的大小是動態的，可以靈活地插入和刪除節點。

3.常見功能及代碼?：

3.1創建節點：

3.2頭插：

思路:

1.定義一個新節點newnode;

2.newnode的下一個結點指向頭節點；

3.將newnode作為新的頭節點。

代碼：

3.3尾插：

思路：

1.判斷該鏈表是否為空。若是空鏈表，同頭插思路相同；

2.若是不為空。遍歷鏈表，將最后一個節點的下一個節點，指向新節點。

代碼：

3.4頭刪：

思路：

1.判空。若為空，返回NULL;

2.不為空，定義一個next指針（指向頭節點下一個節點）；

3.將next作為新的頭節點。

代碼：

3.5尾刪：

思路：

1.判空。若為空，返回NULL;

2.不為空，定義一個pre指針指向NULL,再定義一個ptail指針遍歷鏈表；

3.當ptail的下一個節點不為空，將pre指向ptail所在位置，ptail繼續遍歷鏈表，直至ptail下一個指針為空；

4.此時，將pre的下一個指針指為空，并釋放ptail指針空間。

代碼：

3.6插入（指定位置pos之前）

思路：

1.判空。若為空，調用頭插;

2.不為空，定義一個新節點newnode來存儲要插入的數據；

3.在定義一個pre指針指向頭節點（用來尋找*pos）；

4.找到pos后，將pre的下一個節點指向newnode節點，并將newnode的下一個節點指向pos;

代碼：

3.7插入（在指定位置pos之后）

思路：

1.判空。若為空，調用頭插;

2.不為空，定義一個新節點newnode來存儲要插入的數據；

3.將newnode的下一個節點指向pos的下一個節點；

4.再將pos的下一個節點指向newnode.（注意：這里的3、4步驟不可以顛倒）

正常思路：

如果顛倒：（newnode的下一個節點，就不能指向原先4所在的節點。只能指向newnode節點）

代碼：

3.8刪除（指定位置pos前）

思路：

1.判斷pos是否為頭節點，是的話，頭刪;

2.不是頭節點，定義一個pcur節點指向頭節點；

3.用pcur來遍歷鏈表，直至pcur的下一個節點是pos;

4.此時，將pcur的下一個節點指向pos的下一個節點，并釋放pos節點的空間。

代碼：

3.9刪除（指定位置pos之后）

思路：

1.判斷pos是否為頭節點，是的話，頭刪;

2.不是頭節點，定義一個pcur節點指向pos的下一個節點；

3.將pos的下一個節點指向pcur的下一個節點。

代碼：

3.10打印鏈表：

代碼：

3.11查找：

代碼：

3.12銷毀鏈表：

代碼：

4.總代碼：

4.1 SList.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int SLDateType;
typedef struct SLNode
{SLDateType data;struct Node* next;
}Node;
Node* BuyNode(SLDateType X);
//打印
void SLPrintf(Node*plist);
//尾插
void SLPushBack(Node** plist, SLDateType X);
//頭插
void SLPushFront(Node** plist, SLDateType X);
//尾刪
void SLPopback(Node** plist);
//頭刪
void SLPopFront(Node** plist);
//查找
Node* SLSearch(Node* plist, SLDateType X);
//指定位置前插入
void SLInsert(Node** plist, Node*pos,SLDateType X);
//指定位置之后插入
void SLInsertAfter(Node** plist, Node* pos, SLDateType X);
//刪除指定位置的數據
void SLErase(Node** plist, Node* pos);
//刪除指定節點后的數據
void SLEraseAfter( Node**plist,Node* pos);
//銷毀
void SLDestory(Node** plist);

4.2 SList.c

#include"SList.h"
Node* BuyNode(SLDateType X)
{Node* newnode = (Node*)malloc(sizeof(SLDateType));if (newnode == NULL){perror("malloc fail\n");return NULL;}newnode->data = X;newnode->next = NULL;return newnode;
}
void SLPrintf(Node* plist)
{if(plist==NULL){exit(1);}Node* pcur = plist;while (pcur){printf("%d->", pcur->data);pcur = pcur->next;}printf("NULL\n");
}
void SLPushBack(Node** phead, SLDateType X)
{assert(phead);Node* newnode = BuyNode(X);if (*phead == NULL){*phead = newnode;}else{Node* ptail = *phead;while (ptail->next){ptail = ptail->next;}ptail->next = newnode;}
}
void SLPushFront(Node** phead, SLDateType X)
{assert(phead);Node* newnode = BuyNode(X);newnode->next = *phead;*phead = newnode;
}
void SLPopback(Node** plist)
{assert(plist&&*plist);if ((plist && *plist) == NULL){free(*plist);*plist= NULL;}else{Node* pre = NULL;Node* ptail =* plist;while (ptail->next){pre = ptail;ptail = ptail->next;}pre->next = NULL;free(ptail);ptail = NULL;}
}
void SLPopFront(Node** plist)
{assert(plist && *plist);if ((plist && *plist) == NULL){free(*plist);*plist = NULL;}else{Node*next=(*plist)->next;free(*plist);*plist = next;}
}
Node* SLSearch(Node* plist, SLDateType X)
{assert(plist);Node* pcur = plist;while (pcur->data != X){pcur = pcur->next;}if (pcur->next){return pcur;}else return NULL;
}
void SLInsert(Node**plist,Node*pos, SLDateType X)
{assert(plist && pos);if (pos == plist){SLPushFront;}else{Node* newnode=BuyNode(X);Node* pre = *plist;while (pre->next != pos){pre = pre->next;}pre->next = newnode;newnode->next= pos;}
}
void SLInsertAfter(Node** plist, Node* pos, SLDateType X)
{assert(plist && pos);if (pos == plist){SLPushFront;}else{Node* newnode = BuyNode(X);newnode->next = pos->next;pos->next = newnode;}
}
void SLErase(Node** plist, Node* pos)
{assert(plist && pos);if (pos == *plist){SLPopFront(&plist);}else {Node* pcur = *plist;while((pcur->next) != pos){pcur = pcur->next;}pcur->next = pos->next;free(pos);pos = NULL;}
}
void SLEraseAfter(Node**plist, Node* pos)
{assert( pos);Node* pcur = pos->next;pos->next = pcur->next;free(pcur);pcur = NULL;
}
void SLDestory(Node** plist)
{Node* pcur = *plist;while (pcur){Node* pre = pcur->next;free(pcur);pcur = pre;}*plist = NULL;
}

4.3 test.c

#include"SList.h"
void test1()
{Node* p1 = (Node*)malloc(sizeof(Node));Node* p2 = (Node*)malloc(sizeof(Node));Node* p3 = (Node*)malloc(sizeof(Node));assert(p1&&p2&&p3);if (p1 == NULL){return 0;}p1->data = 1;p2->data = 2;p3->data = 3;p1->next = p2;p2->next = p3;p3->next = NULL;Node* plist = p1;SLPrintf(plist);
}
void test2()
{Node* plist = NULL;SLPushBack(&plist, 1);SLPushBack(&plist, 2);SLPushBack(&plist, 3);SLPushBack(&plist, 4);//SLPrintf(plist);SLPushFront(&plist, 5);SLPrintf(plist);SLPopback(&plist);SLPrintf(plist);SLPopFront(&plist);SLPrintf(plist);Node* P = SLSearch(plist, 2);if (P){printf("找到%d了\n", P->data);}else printf("未找到\n");SLInsert(&plist, P, 6);//SLPrintf(plist);SLInsertAfter(&plist, P, 7);SLPrintf(plist);SLErase(&plist, P);SLPrintf(plist);SLEraseAfter(&plist,7);SLPrintf(plist);SLDestory(plist);
}int main()
{test2();return 0;
}

5.附：學生信息管理與信息系統：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <assert.h>typedef struct Student {char id[10];char name[20];float score;
} Stu;typedef struct LinkNode {Stu* data;struct LinkNode* next;
} Node;// 初始化單鏈表
void InitList(Node** L) {*L = (Node*)malloc(sizeof(Node));if (*L == NULL) {perror("malloc failed!\n");exit(1);}(*L)->next = NULL;(*L)->data = NULL;
}// 創建新結點
Node* CreateNode(Stu* x) {Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));if (newNode == NULL) {perror("malloc failed!\n");exit(1);}newNode->data = x;newNode->next = NULL;return newNode;
}// 插入記錄(尾插）
void Insert(Node** L, Stu* x) {Node* newNode = CreateNode(x);if (*L == NULL) {*L = newNode;}else {Node* ptail = *L;while (ptail->next) {ptail = ptail->next;}ptail->next = newNode;}
}// 查找功能1:按姓名查找
Node* SearchByName(Node* L, char* name) {Node* pcur = L->next;while (pcur) {if (strcmp(pcur->data->name, name) == 0) {return pcur;}pcur = pcur->next;}return NULL;
}// 查找功能2:按學號查找
Node* SearchByID(Node* L, char* id) {Node* pcur = L->next;while (pcur) {if (strcmp(pcur->data->id, id) == 0) {return pcur;}pcur = pcur->next;}return NULL;
}// 刪除功能：按學號刪除記錄
void Delete(Node** L, char* id) {Node* c = SearchByID(*L, id);if (c == NULL) {printf("未找到學號為 %s 的記錄！\n", id);return;}Node* pre = *L;while (pre->next != c) {pre = pre->next;}pre->next = c->next;free(c->data);free(c);printf("刪除成功！\n");
}// 修改功能：按學號修改記錄
void Change(Node** L, char* id) {Node* c = SearchByID(*L, id);if (c == NULL) {printf("未找到學號為 %s 的記錄！\n", id);return;}Stu* s = (Stu*)malloc(sizeof(Stu));if (s == NULL) {perror("malloc failed!\n");exit(1);}printf("請輸入修改后的信息（學號 姓名 成績）：\n");scanf("%s%s%f", s->id, s->name, &s->score);strcpy(c->data->id, s->id);strcpy(c->data->name, s->name);c->data->score = s->score;free(s);printf("修改成功！\n");
}// 輸出所有記錄
void DispList(Node* L) {Node* pcur = L->next;if (!pcur) {printf("鏈表為空，無記錄可顯示！\n");return;}printf("所有記錄如下：\n");while (pcur) {printf("學號：%s，姓名：%s，成績：%.2f\n",pcur->data->id, pcur->data->name, pcur->data->score);pcur = pcur->next;}
}// 銷毀鏈表
void Destroy(Node** L) {Node* pcur = *L;while (pcur) {Node* temp = pcur;pcur = pcur->next;free(temp->data);free(temp);}*L = NULL;
}// 顯示菜單
void show_screen() {printf("\n***************       功能選擇     *****************\n");printf("*************** 1: 錄入學生記錄     ***************\n");printf("*************** 2: 添加學生記錄     ***************\n");printf("*************** 3: 按學號刪除記錄   ***************\n");printf("*************** 4: 按學號修改記錄   ***************\n");printf("*************** 5: 按姓名查找記錄   ***************\n");printf("*************** 6: 顯示所有記錄     ***************\n");printf("*************** 7: 清屏             ***************\n");printf("*************** 8: 退出管理系統     ***************\n");
}int main() {Node* LinkStudent = NULL;InitList(&LinkStudent);while (1) {int choose;show_screen();printf("請選擇：\n");scanf("%d", &choose);int c;while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF); // 清空scanf緩沖區switch (choose) {case 1: // 添加學生信息printf("請輸入學生信息（學號 姓名 成績），輸入三次：\n");for (int i = 0; i < 3; i++) {Stu* s = (Stu*)malloc(sizeof(Stu));if (s == NULL) {perror("malloc failed!\n");exit(1);}scanf("%s%s%f", s->id, s->name, &s->score);Insert(&LinkStudent, s);}break;case 2: // 添加單條學生記錄{Stu* s = (Stu*)malloc(sizeof(Stu));if (s == NULL) {perror("malloc failed!\n");exit(1);}printf("請輸入學生信息（學號 姓名 成績）：\n");scanf("%s%s%f", s->id, s->name, &s->score);Insert(&LinkStudent, s);}break;case 3: // 按學號刪除記錄{char id[10];printf("請輸入要刪除的學號：");scanf("%s", id);Delete(&LinkStudent, id);}break;case 4: // 按學號修改記錄{char id[10];printf("請輸入要修改的學號：");scanf("%s", id);Change(&LinkStudent, id);}break;case 5: // 按姓名查找記錄{char name[20];printf("請輸入要查找的姓名：");scanf("%s", name);Node* result = SearchByName(LinkStudent, name);if (result) {printf("找到記錄：學號：%s，姓名：%s，成績：%.2f\n",result->data->id, result->data->name, result->data->score);}else {printf("未找到姓名為 %s 的記錄！\n", name);}}break;case 6: // 顯示所有記錄DispList(LinkStudent);break;case 7: // 清屏system("cls");break;case 8: // 退出管理系統Destroy(&LinkStudent);printf("退出系統，拜拜！\n");return 0;default: // 輸入錯誤printf("無效選項，請重新輸入！\n");break;}}return 0;
}

6.總結：

小鄧兒的本次學生信息管理系統，在插入、刪除部分只用了一種方式，不是很完善，咱們可以用自行思考，看看怎么樣加入其他方式，使得系統選擇更多O(∩_∩)O

好了，今天的分享就到這里兒。別忘了點贊收藏😄😄😄

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