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C語言如何實(shí)現(xiàn)單鏈表結(jié)構(gòu)的反轉(zhuǎn) 詳細(xì)代碼解析

拖延俱樂部 2021-08-19 14:13:30 瀏覽數(shù) (2503)
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本篇文章為大家?guī)砹艘黄P(guān)于C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的文章,如何使用C語言實(shí)現(xiàn)單鏈表結(jié)構(gòu)的反轉(zhuǎn)。下面是詳情內(nèi)容,詳細(xì)解析了C語言中關(guān)于實(shí)現(xiàn)單鏈表反轉(zhuǎn)的細(xì)節(jié),以及具體實(shí)例代碼,供大家學(xué)習(xí)參考。

一、理解指針

看懂鏈表的結(jié)構(gòu)并不是很難,但是一旦把它和指針混在一起,就很容易讓人摸不著頭腦。所以,要想寫對鏈表代碼,首先就要理解好指針。

  有些語言有“指針”的概念,比如 C 語言;有些語言沒有指針,取而代之的是“引用”,比如 Java、Python。不管是“指針”還是“引用”,實(shí)際上,它們的意思都是一樣的,都是存儲(chǔ)所指對象的內(nèi)存地址。

  將某個(gè)變量賦值給指針,實(shí)際上就是將這個(gè)變量的地址賦值給指針,或者反過來說,指針中存儲(chǔ)了這個(gè)變量的內(nèi)存地址,指向了這個(gè)變量,通過指針就能找到這個(gè)變量。

  p->next=q。這行代碼是說,p 結(jié)點(diǎn)中的 next 指針存儲(chǔ)了 q 結(jié)點(diǎn)的內(nèi)存地址。p->next=p->next->next。這行代碼表示,p 結(jié)點(diǎn)的 next 指針存儲(chǔ)了 p 結(jié)點(diǎn)的下下一個(gè)結(jié)點(diǎn)的內(nèi)存地址。

C語言標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對于一個(gè)符號的定義,編譯器總是從它的名字開始讀取,然后按照優(yōu)先級順序依次解析。對,從名字開始,不是從開頭也不是從末尾,這是理解復(fù)雜指針的關(guān)鍵! 

 對于初學(xué)者,有幾種運(yùn)算符的優(yōu)先級非常容易混淆,它們的優(yōu)先級從高到低依次是:

定義中被括號( )括起來的那部分。后綴操作符:括號( )表示這是一個(gè)函數(shù),方括號[ ]表示這是一個(gè)數(shù)組。前綴操作符:星號*表示“指向xxx的指針”。

  在本章中我們最多只用到二級指針因此將對二級指針做下說明。比如int **p,是什么意思?

首先看 *p 。 “*”表示P是一個(gè)指針。但是是指向什么的指針呢?

在看前面的int* ,int是一個(gè)整型類型后面加一個(gè)“*”表示整型類型的指針。

  *p就是指向整型類型指針的指針。p保存的是整型類型指針的地址。

二、警惕指針丟失和內(nèi)存泄漏

  不知道你有沒有這樣的感覺,寫鏈表代碼的時(shí)候,指針指來指去,一會(huì)兒就不知道指到哪里了。所以,我們在寫的時(shí)候,一定注意不要弄丟了指針。指針往往都是怎么弄丟的呢?我拿單鏈表的插入操作為例來給你分析一下。

  指針往往都是怎么弄丟的呢?我拿單鏈表的插入操作為例來給你分析一下。

  如圖所示,我們希望在結(jié)點(diǎn) a 和相鄰的結(jié)點(diǎn) b 之間插入結(jié)點(diǎn) x,假設(shè)當(dāng)前指針 p 指向結(jié)點(diǎn) a。如果我們將代碼實(shí)現(xiàn)變成下面這個(gè)樣子,就會(huì)發(fā)生指針丟失和內(nèi)存泄露。

p->next = x; // 將p的next指針指向x結(jié)點(diǎn);
x->next = p->next; // 將x的結(jié)點(diǎn)的next指針指向b結(jié)點(diǎn);

  初學(xué)者經(jīng)常會(huì)在這兒犯錯(cuò)。p->next 指針在完成第一步操作之后,已經(jīng)不再指向結(jié)點(diǎn) b 了,而是指向結(jié)點(diǎn) x。第 2 行代碼相當(dāng)于將 x 賦值給 x->next,自己指向自己。因此,整個(gè)鏈表也就斷成了兩半,從結(jié)點(diǎn) b 往后的所有結(jié)點(diǎn)都無法訪問到了。

  對于有些語言來說,比如 C 語言,內(nèi)存管理是由程序員負(fù)責(zé)的,如果沒有手動(dòng)釋放結(jié)點(diǎn)對應(yīng)的內(nèi)存空間,就會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存泄露。所以,我們插入結(jié)點(diǎn)時(shí),一定要注意操作的順序,要先將結(jié)點(diǎn) x 的 next 指針指向結(jié)點(diǎn) b,再把結(jié)點(diǎn) a 的 next 指針指向結(jié)點(diǎn) x,這樣才不會(huì)丟失指針,導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。所以,對于剛剛的插入代碼,我們只需要把第 1 行和第 2 行代碼的順序顛倒一下就可以了。同理,刪除鏈表結(jié)點(diǎn)時(shí),也一定要記得手動(dòng)釋放內(nèi)存空間,否則,也會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏的問題。當(dāng)然,對于像 Java 這種虛擬機(jī)自動(dòng)管理內(nèi)存的編程語言來說,就不需要考慮這么多了。

三、單鏈表反轉(zhuǎn)的C語言實(shí)現(xiàn)

  使用p指向第一個(gè)結(jié)點(diǎn),cur指向當(dāng)前結(jié)點(diǎn),每次把cur->next結(jié)點(diǎn)摘掉放在p節(jié)點(diǎn)前面。然后更新p結(jié)點(diǎn)指向頭結(jié)點(diǎn)。具體實(shí)現(xiàn)代碼如下所示

 void revers_list(list1 **l)
 {
   if(!(*l)||!l)
   {
     exit(-1);
   }
 
   list1 *start=*l;
   list1 *start_next=NULL;
 
   while (start->next)
   {
     // 獲取當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的后繼節(jié)點(diǎn) 
     start_next = start->next; 
     // 將后繼節(jié)點(diǎn)摘鏈 72   
      start->next = start_next->next; 
     // 將后繼節(jié)點(diǎn)提到最前面 
     start_next->next = *l; 
     // 更新頭節(jié)點(diǎn) 
     *l = start_next;
   }
 }

到此這篇關(guān)于C語言實(shí)現(xiàn)單鏈表反轉(zhuǎn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的其他內(nèi)容,請搜索W3Cschool以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章!



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