以链表为载体学习C++（1）

这是一个系列的文章，主要目的是让初学者掌握链表的实现方法，并且从C过渡到C++。

作者：重庆工程职业技术学院 万青

本文设计一个带头结点的单向链表。和很多教程不同的是，采用了结构体来存储链表的首、尾指针和长度，并把结构体命名为List：

typedef struct list
{
  Node *head,*tail;
  int length;
}List;

这样设计能很好地管理链表相关属性，并且在操作时能提供一些便利。下面的代码实现了链表的一些常用操作：

#include<stdio.h>
  #include<malloc.h>
  typedef struct node
  {
      int data;
      struct node *next;
  }Node;
  
  //该结构用于管理链表的头、尾指针和长度
  typedef struct list
  {
      Node *head,*tail;
      int length;
  }List;
  
  List *create()
  {
      List *li;
      Node *p;
      li=(List *)malloc(sizeof(List));
      p=(Node *)malloc(sizeof(Node));
      li->head=li->tail=p;
      li->tail->next=NULL;
      li->length=0;
      return li;
  }
  
  void add(int num,List *li)
  {
      Node *p;
      p=(Node *)malloc(sizeof(Node));
      p->data=num; //给数据域赋值
      li->tail->next=p; 
      li->tail=p;//调整尾指针，指向新节点
      li->tail->next=NULL; //设置结束标志
      li->length++; //节点总数加1
  }
  
  void show(List *li)
  {
      Node *p;
      p=li->head;
      while(p->next!=NULL)
          {
              p=p->next; //head节点没有数据，先移动再读取
              printf("%d ",p->data);
          }
      printf("\n--------------\n");
  }
  //idx从1开始，表示指向第1个有效节点
  Node *getPointerByIdx(int idx,List *li)
  {
      Node *p;
      int i=1;
      if(idx<1 || idx>li->length) return NULL;
      p=li->head;
      /*while(i<=idx)
          if(p->next!=NULL)
          {
              p=p->next;
              i++;
          }
          else
          { p=NULL;
              break;
          }*/
          while(i<=idx)
          {
              p=p->next;
              i++;
          }
      return p;
  }
  
  int insert(int idx,int num,List *li)
  {
      Node *p,*tmp;
      p=getPointerByIdx(idx,li);
      if(p!=NULL)
      {
          tmp=(Node *)malloc(sizeof(Node));
          tmp->data=num;
          tmp->next=p->next;
          p->next=tmp;
          li->length++;
          return 1; /*成功，返回1*/
      }
      return 0; /*失败，返回0*/
  }
  
  int del(int idx,List *li)
  {
      Node *p,*q;
      if(idx<1 || idx>li->length)
          return 0; /*失败，返回0*/
      
      //获得要删除节点的前一个节点指针
      if(idx==1) p=li->head;
      else p=getPointerByIdx(idx,li);
  
      //删除p节点的后一节点
      q=p->next; //记住后一节点的指针
      p->next=q->next;
      free(q);
      li->length--;
      return 1;//成功，返回1
  
  }
  
  void clear(List *li)
  {
      Node *curr,*next;
      curr=li->head;
      while(curr->next!= NULL)
          {
              next=curr->next;
              free(curr);
              curr=next;
          }
      free(curr);
      free(li);
  }
  
  void main()
  {
      List *li;
      Node *nd;
      li=create();
      add(100,li);
      add(101,li);
      add(102,li);
      add(103,li);
      show(li);
      insert(2,200,li); //在位置2插入200
      show(li);
      insert(3,300,li); //在位置3插入300
      show(li);
      del(1,li); //删除第1个
      show(li);
      //nd=getPointerByIdx(3,li);
      //printf("\n地址:%u\n",nd);
      //printf("\n长度:%d",li->length);
      clear(li);
  }