C和指针 （pointers on C）——第十二章：利用结构和指针

第十二章 利用结构和指针

这章就是链表。先单链表，后双向链表。

总结：
单链表是一种使用指针来存储值的数据结构。链表中的每一个节点包括一个字段，用于指向链表的下一个节点。

有一个独立的根指针指向链表的第1个节点。

单链表仅仅能从一个方向遍历。
怎样insert单链表：1、新节点的link字段必须设置为指向它的后面节点。

2、前一个节点的link字段必须指向这个新节点。

为了防止可能会插入链表的起始位置这样的情况，在C中，能够保存一个指向必须进行改动的link字段的指针。而不是保存一个指向前一个节点的指针。


双链表中的每一个节点包括两个link字段：当中一个指向链表的下一个node。还有一个指向前一个node。
双链表有两个根指针，一个指向第一个node，还有一个指向最后一个node。因此遍历的过程中能够从不论什么一端開始。并且在遍历过程中够能够改变方向。
为了把一个新节点插入到双链表中。我们必须改动4个指针。新节点的前向和后向link字段必需被设置，前一个节点的fwd和后一个节点的bwd也要改动，指向新节点。


警告：
1、落到链表尾部的后面。
2、使用指针时应该格外小心。由于C并没有对他们的使用提供安全网。

3、从if语句中提炼语句可能会改变測试结果。


编程提示：
1、消除特殊情况使代码更易于维护。
2、不要轻易的进行提炼语句，这样会使你的语句更难维护。

编程实例：（本章就不再弄习题了，关于数据结构这块会有大量代码进行训练）

1、提炼后的单链表插入操作

#include "stdlib.h"

typedef struct NODE
{
	struct NODE *link;
	int			value;
} Node;
int sll_int(register Node **linkp, int new_value)
{
	register Node *current;		//指向当前节点
	register Node *new_node;	//指向插入节点

	/*
	** 寻找正确插入位置，按顺序訪问链表，直到有个值大于或等于新值
	*/
	while ((current = current->link) != NULL && current->value < new_value)
	{
		linkp = ¤t->link; //移动linkp指向下一个Node的link
	}
	/* 分配新的内存，并存到新节点去 */
	new_node = (NODE *) malloc (sizeof(NODE));
	if (new_node == NULL)
	{
		return 0;
	}
	new_node->value = new_value;
	/* 插入新节点 */
	new_node->link = current;
	*linkp = new_node;
	return 1;
}

2、双链表插入操作

#include "stdlib.h"

typedef struct NODE
{
	struct NODE *fwd;
	struct NODE *bwd;
	int value;
}Node;

int dll_insert(Node *rootp, int value)
{
	/* 把一个值插入到一个双向链表中。rootp是一个指向根节点的指针
	   value 是插入的新值
	   返回值：假设已经存在链表中。返回0
	         假设内存不足导致无法插入，返回-1，成功返回1；
	*/
	Node *this_node;
	Node *next_node;
	Node *new_node;

	for (this_node = rootp; next_node != NULL; this_node = next_node )	
	{
		if (next_node->value == value)
			return 0;
		if (next_node->value < value)
			break;
		next_node = next_node->fwd;
	}
	/* 为新节点申请内存空间*/
	new_node = (Node *) malloc (sizeof(Node));
	if (new_node == NULL)
		return -1;
	new_node->value = value;
	/*  
		插入节点 
	    if 不在链表尾部 then 不在链表起始位置 or 位于链表起始位置
		else 在链表尾部 then 不在链表起始位置 or 位于链表起始位置（空链表）
	*/
	if (next_node->fwd != NULL)
	{
		/*不在链表尾部*/
		if (this_node != rootp)
		{
			/* 不在链表的头部 */
			this_node->fwd = new_node;
			next_node->bwd = new_node;
			new_node->bwd = this_node;
			new_node->fwd = next_node;
		}
		else
		{
			/* 在链表的头部*/
			rootp->fwd = new_node;
			next_node->bwd = new_node;
			new_node->bwd = rootp;
			new_node->fwd = next_node;
		}		
	}
	else
	{
		/*在链表尾部*/
		if (this_node->bwd != rootp)
		{
			/* 不在链表的头部 */
			new_node->fwd = NULL;
			new_node->bwd = this_node;
			this_node->fwd = new_node;
			rootp->bwd = new_node;
		}
		else
		{
			/* 在链表的头部*/
			new_node->fwd = NULL;
			new_node->bwd = NULL;
			rootp->bwd = new_node;
			rootp->fwd = new_node;
		}
	}

}

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