关于C语言的指针、链表的原理和各类操作

  今天课上我们老师为我们讲述了c语言的指针、链表的原理以及各类操作。

一、指针

1、指针

  指针是一个存储计算机内存地址的变量。从指针指向的内存读取数据称作指针的取值。指针可以指向某些具体类型的变量地址，例如int、long和double。指针也可以是void类型、NULL指针和未初始化指针。指针是一个存储计算机内存地址的变量。从指针指向的内存读取数据称作指针的取值。指针可以指向某些具体类型的变量地址，例如int、long和double。指针也可以是void类型、NULL指针和未初始化指针。

2、数组

  C语言的数组表示一段连续的内存空间，用来存储多个特定类型的对象。数组和指针不是同一种结构因此不可以互相转换。而数组变量指向了数组的第一个元素的内存地址。

3、指针与结构体

  就像数组一样，指向结构体的指针存储了结构体第一个元素的内存地址。与数组指针一样，结构体的指针必须声明和结构体类型保持一致，或者声明为void类型。

我们在使用c语言进行编写程序的时候，就一定会使用上指针，指针的操作是编写程序的一个点。如何更好的使用指针，将是我们进行更好的书写程序的关键。我认为弄清楚下面几个要点，可以更好的理解指针：

1：指针是一个地址，指向的是个类型

2：指针指向的是地址，地址指向的是内容

3：指针的指针，是面对于指针的变量

二、链表

      链表我的理解要包含以下特征：（1）.由n个节点离散分配；（2）.每个节点通过指针连接（3）每一个节点由一个前驱节点和一个后驱节点（4）.首节点没有前驱节点，尾节点没有后驱节点；

     满足上面的4条，我们就称为链表；链表既然由很多个节点，那节点又由什么组成？节点由两个部分组成，一是数据域，用来存放有效数据；二是指针域，用来指向下一个节点；下面用C语言来构建链表数据结构，首先应该构造出节点，然后再把所有的节点连起来，就构成了链表；

我认为学生宿舍的管理系统中，指针的作用就是使其保存到下一个地址

下面是单链表的学生信息管理系统

#include "string.h"  

#include "sys/malloc.h"  

#include "stdlib.h"  

#include "stdio.h"  

#include "time.h"  

#include "sys/types.h"  

#define MAXSIZE 100  

typedef struct Student  

{  

    char sname[9];  

    char sno[5];  

    int score;  

}DataType;  

typedef struct  

{  

    DataType data;  

    struct Node *next;  

}LinkList;  

LinkList * inputdata();  

void display(LinkList * p);  

//遍历链表  

void displayAll(LinkList * L);  

//插入  

LinkList * createTailList();//尾插  

LinkList * createHeadList();//头插  

//查询  

void getElem(LinkList * L, int i);//按序号  

void locateElemBysno(LinkList * L, char ch[]);//按值  

void locateElemBysname(LinkList * L, char ch[]);  

int lengthList(LinkList * L);  

//插入  

void insertElem(LinkList * L, int i);//在第i个结点前进行插入  

void insertElemBysno(LinkList * L, char ch[5]);//按学号  

void deleteElem(LinkList * L, char ch[]);  

//排序  

void insertSort(LinkList * L);  

int menue();  

int main(int argc,char *argv[])  

{  

    LinkList *L;  

    char sno[5] = {'\0'};  

    char sname[9] = {'\0'};  

    int b = 1;  

    int i = 1;  

    while (b) {  

        switch(menue())  

        {  

            case 1:  

                L = createTailList();  

                //L = createHeadList();  

                break;  

            case 2:  

                //displayAll(L);  

                printf("\t◎输入插入哪个位置前：");  

                scanf("%d", &i);  

                insertElem(L, i);  

                //scanf("%s", sno);  

                //insertElemBysno(L, sno);  

                break;  

            case 3:  

                printf("\t◎输入待删除学生的学号：");  

                scanf("%s", sno);  

                deleteElem(L, sno);  

                break;  

            case 4:  

                printf("╭═══════════════════════════════╮\n");  

                printf("║\t学生总数为：%d\t\t║\n", lengthList(L));  

                printf("╰═══════════════════════════════╯\n\n");  

                break;  

            case 5:  

                printf("\t◎输入待查找学生的学号：");  

                scanf("%s", sno);  

                locateElemBysno(L, sno);  

                break;  

            case 6:  

                printf("\t◎输入待查学生的位置：");  

                scanf("%d", &i);  

                getElem(L, i);  

                break;  

            case 7:  

                displayAll(L);  

                break;  

            case 8:  

                insertSort(L);  

                break;  

            case 9:  

                i = 2;  

                while (i)  

                {                      

                    system("clear");  

                    printf("\033[5m");  

                    printf("\033[?25l");        //隐藏光标  

                    printf("\n\n\n\n\n\n");  

                    printf("╭═══════════════════════════════╮\n");  

                    printf("║\t正在退出(%d秒)\t\t║\n", i--);  

                    printf("╰═══════════════════════════════╯\n");  

                    sleep(1);  

                }  

                printf("\033[0m");  

                system("clear");  

                return 0;  

                break;  

            default:  

                i = 2;  

                while (i)  

                {  

                    system("clear");  

                    printf("╭═══════════════════════════════╮\n");  

                    printf("║操作数无效，正在返回主菜单(%d秒)║\n", i--);  

                    printf("╰═══════════════════════════════╯\n");  

                    sleep(1);  

                }  

                continue;  

        }  

        getchar();  

        printf("PRESS ENTER TO CONTINUE!");  

        while (1) {  

            if ('\n' == getchar())  

            {  

                break;  

            }  

        }  

    }  

    return 0;  

}  

int menue()  

{  

    system("clear");  

    //警告音  

    printf("\033[0m");              //关闭所有属性  

    printf("\033[44;37m");          //47是字背景颜色,33是字体的颜色  

    printf ("\033[5m");             //闪烁  

    printf("\n^_^ ^_^ ^_^ ^_^ ^_^ ^_^ ^_^ ^_^ ^_^\n\n");  

    printf("\033[0m");              //关闭所有属性  

    printf("\033[44;37m");  

    printf("╭═══════════════════════════════╮\n");  

    printf("║\t学生成绩管理程序\t║\n");  

    printf("║\t\t\t\t║\n");  

    printf("║\t<1>创建\t\t\t║\n");  

    printf("║\t<2>指定位置后插入\t║\n");  

    printf("║\t<3>按位置删除\t\t║\n");  

    printf("║\t<4>求学生总数\t\t║\n");  

    printf("║\t<5>按学号查找\t\t║\n");  

    printf("║\t<6>按位置查找\t\t║\n");  

    printf("║\t<7>显示所有学生\t\t║\n");  

    printf("║\t<8>成绩排序\t\t║\n");  

    printf("║\t<9>退出\t\t\t║\n");  

    printf("╰═══════════════════════════════╯\n\n");  

    printf ("\033[5m");  

    printf("^_^ ^_^ ^_^ ^_^ ^_^ ^_^ ^_^ ^_^ ^_^\n\n");  

    printf("\033[0m");              //关闭所有属性  

    time_t rawtime;  

    struct tm * timeinfo;  

    time ( &rawtime );  

    timeinfo = localtime ( &rawtime );  

    //printf ( "\t\007%s", asctime (timeinfo) );  

    printf ("\033[;34m");  

    printf ("\t[%4d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d]\n",  

            1900+timeinfo->tm_year,  

            1+timeinfo->tm_mon,  

            timeinfo->tm_mday,  

            timeinfo->tm_hour,  

            timeinfo->tm_min,  

            timeinfo->tm_sec);  

    char colorname[3][20] = {{"RED"}, {"BLUE"}, {"YELLLOW"}};  

    srand(time(&rawtime));  //时间触发  

    //textcolor(colorname[rand()%3]);  

    //printf("\t[textcolor is %s]\n", colorname[rand()%3]);  

    //颜色码和控制码 我的参考链接 http://wenku.baidu.com/view/a38f77ff910ef12d2af9e70b.html  

    printf("\t◎输入功能项：");      

    int a = 0;  

    scanf("%d",&a);  

    printf("\033[0m");  

    system("clear");  

    return a;  

}  

LinkList * inputdata()  

{  

    LinkList *s = NULL;  

    char sno[5] = {'\0'};  

    char sname[9] = {'\0'};  

    int  score = 0;  

    printf("\tsno\t->");  

    scanf("%s", sno);  

    if (sno[0] == '#') {  

        return s;  

    }  

    s = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));  

    strcpy(s -> data.sno, sno);  

    printf("\tsname\t->");  

    scanf("%s", sname);  

    strcpy(s -> data.sname, sname);  

    printf("\tscore\t->");  

    scanf("%d", &score);  

    s -> data.score = score;  

    printf("\n");  

    return s;  

}  

void display(LinkList * p)   

{  

    printf("╭═══════════════════════════════════════════════╮\n");  

    printf("║\tsno\t\tsname\t\tscore\t║\n");  

    printf("║\t%s\t\t%s\t\t%-4d\t║\n", p->data.sno, p->data.sname, p->data.score);  

    printf("╰═══════════════════════════════════════════════╯\n\n");}  

void displayAll(LinkList * L)  

{  

    printf("╭═══════════════════════════════════════════════╮\n");  

    printf("║\tsno\t\tsname\t\tscore\t║\n");  

    LinkList * p = L -> next;  

    while(p)  

    {  

        printf("║\t%s\t\t%s\t\t%-4d\t║\n", p->data.sno, p->data.sname, p->data.score);  

        p = p -> next;  

    }  

    printf("╰═══════════════════════════════════════════════╯\n\n");  

}  

LinkList * createTailList()  

{  

    //链表头结点  

    LinkList * L = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));  

    //结点  

    LinkList * s = NULL;  

    //尾结点  

    LinkList * r = L;  

    printf("╭═══════════════════════════════════════════════╮\n");  

    printf("║\t\t尾插法建立\t\t\t║\n");  

    printf("║\t请输入学生信息（当学号为\"#\"时结束）\t║\n");  

    printf("║\t\t\t\t\t\t║\n");  

    printf("║\t学号sno     （不超过4位）\t\t║\n");  

    printf("║\t姓名sname   （不超过4个汉字）\t\t║\n");  

    printf("║\t成绩score   （int型）\t\t\t║\n");  

    printf("╰═══════════════════════════════════════════════╯\n\n");  

    while (1) {  

        s = inputdata();  

        if (!s) {  

            break;  

        }  

        r->next = s;  

        r = s;  

    }  

    r->next = NULL;  

    return L;  

}  

LinkList * createHeadList()  

{  

    //链表头结点  

    LinkList * L = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));  

    //结点  

    LinkList * s = NULL;  

    printf("╭═══════════════════════════════════════════════╮\n");  

    printf("║\t\t头插法建立\t\t║\n");  

    printf("║\t请输入学生信息（当学号为\"#\"时结束）\t║\n");  

    printf("║\t\t\t\t\t\t║\n");  

    printf("║\t学号sno     （不超过4位）\t\t║\n");  

    printf("║\t姓名sname   （不超过4个汉字）\t\t║\n");  

    printf("║\t成绩score   （int型）\t\t\t║\n");  

    printf("╰═══════════════════════════════════════════════╯\n\n");  

    while (1) {  

        s = inputdata();  

        if (!s) {  

            break;  

        }  

        s->next = L->next;  

        L->next = s;  

    }  

    return L;  

}  

void getElem(LinkList * L, int i)  

{  

    LinkList * p = L;  

    int j = 0;  

    while (p && j<i) {  

        p = p->next;  

        j++;  

    }  

    if (!p) {  

        printf("╭═══════════════════════════════╮\n");  

        printf("║\tDon't find the student!\t║\n");  

        printf("╰═══════════════════════════════╯\n\n");  

    }  

    else  

    {  

        display(p);  

    }  

}  

void locateElemBysno(LinkList * L, char ch[5])  

{  

    LinkList * p = L->next;  

    while (p && (0 != strcmp(p->data.sno, ch)))  

    {  

        p = p -> next;  

    }  

    if (!p) {  

        printf("╭═══════════════════════════════╮\n");  

        printf("║\tDon't find the student!\t║\n");  

        printf("╰═══════════════════════════════╯\n\n");  

    }  

    else  

    {  

        display(p);  

    }  

}  

void locateElemBysname(LinkList * L, char ch[9])  

{  

    LinkList * p = L->next;  

    while (p && (0 != strcmp(p->data.sname, ch)))  

    {  

        p = p -> next;  

    }  

    if (!p) {  

        printf("╭═══════════════════════════════╮\n");  

        printf("║\tDon't find the student!\t║\n");  

        printf("╰═══════════════════════════════╯\n\n");  

    }  

    else  

    {  

        display(p);  

    }  

}  

int lengthList(LinkList * L)  

{  

    LinkList * p = L->next;  

    int j = 0;  

    while (p) {  

        p = p->next;  

        j ++;  

    }  

    return j;  

}  

void insertElem(LinkList * L, int i)  

{  

    LinkList * s = inputdata();  

    LinkList * p = L;  

    int j = 0;  

    while (p && j<i-1)  

    {  

        p = p->next;  

        j++;  

    }  

    if (p && p->next)  

    {  

        s->next = p->next;  

        p->next = s;  

    }  

    else  

    {  

        printf("╭═══════════════════════════════╮\n");  

        printf("║\tDon't find the student!\t║\n");  

        printf("╰═══════════════════════════════╯\n\n");  

    }  

    displayAll(L);  

}  

void insertElemBysno(LinkList * L, char ch[5])  

{  

    LinkList * p = L;  

    LinkList * s = NULL;  

    while (p && (0 != strcmp(p->data.sno, ch)))  

    {  

        p = p->next;  

    }  

    if (!p) {  

        printf("╭═══════════════════════════════╮\n");  

        printf("║\tDon't find the student!\t║\n");  

        printf("╰═══════════════════════════════╯\n\n");  

    }  

    else  

    {  

        s = inputdata();  

        s->next = p->next;  

        p->next = s;  

    }  

}  

void deleteElem(LinkList * L, char ch[5])  

{  

    LinkList *p, *q;  

    p = L->next;  

    q=L;  

    while (p && (strcmp(p->data.sno, ch) != 0)) {  

        q = p;  

        p = p->next;  

    }  

    if (!p) {  

        printf("╭═══════════════════════════════╮\n");  

        printf("║\tDon't find the student!\t║\n");  

        printf("╰═══════════════════════════════╯\n\n");  

    }  

    else  

    {  

        display(p);  

        q->next = p->next;  

        free(p);  

    }  

}  

void insertSort(LinkList * L)  

{  

    LinkList * L1;  

    LinkList * p;  

    LinkList * q;  

    LinkList * s;  

    int len;  

    len = lengthList(L);  

    L1 = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));  

    if (L->next) {  

        s = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));  

        strcpy(s->data.sno, L->data.sno);  

        strcpy(s->data.sname, L->data.sname);  

        s->data.score = L->data.score;  

        s->next = NULL;  

        L1->next = s;  

        q = L->next;  

    }  

    else  

    {  

        printf("╭═══════════════════════════════════╮\n");  

        printf("║\tThe student link list is empty!\n║\n");  

        printf("╰═══════════════════════════════════╯\n\n");  

        return;  

    }  

    while (q) {  

        p = L1->next;  

        while (p &&(p->data.score >= q->data.score))  

        {  

            p = p->next;  

        }  

        s = (LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));  

        strcpy(s->data.sno, q->data.sno);  

        strcpy(s->data.sname, q->data.sname);  

        s->data.score = q->data.score;  

        if (!p) {  

            s->next = NULL;  

            p->next = s;  

        }  

        else  

        {  

            s->next = p->next;  

            p->next = s;  

        }  

        q = q->next;  

    }  

    displayAll(L1);  

}