1.偶然看到了十字链表的一些东西，想到之前在《数据结构与算法分析》的链表一章中，需要用多重表实现一个简单的查询功能。功能需求如下：
“已知 学生 和 学校课程 总数 分别为 40000 和 2500，现在需要得到两份报告，一份显示每门课成注册的所有学生信息，
一份显示每个学生注册了哪些课程。”
显然可以用一个 40000 * 2500 个元素的二维数组来解决，但是每个学生选课数目很少，因此会浪费很多空间。因此选择十字链表来实现。
既然是链表，那么肯定要有插入操作，于是便有了本文。算是对功能实现前的铺垫。
2.本文会介绍两种带头节点的插入操作，说是两种，其实后一种只是前一种的优化，觉得不错，分享给大家。
根据代码分析：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> typedef int Elem; struct LNode { Elem elem; struct LNode *next; }; static void* MALLOC(int num, size_t size) { void *new = calloc(num, size); if (new == NULL) { fprintf(stderr, "malloc failed: [%d] ", (int)size); exit(1); } return new; } void print_link(struct LNode *head) { struct LNode *cur = head; while(cur) { printf("%d -> ", cur->elem); cur = cur->next; } printf("end "); } void insert_link_m1 (struct LNode **head, Elem e) //普通插入 { struct LNode *cur, *prev, *new; cur = *head; prev = NULL; while(cur != NULL && cur->elem < e) { prev = cur; cur = cur->next; } new = (struct LNode *)MALLOC(1, sizeof(*new)); new->elem = e; //insert if (prev == NULL) { *head = new; } else { prev->next = new; } new->next = cur; } void insert_link_m2 (struct LNode **head, Elem e) //优化后插入 { struct LNode *cur, *new; while((cur = *head) != NULL && cur->elem < e) { head = &cur->next; } new = (struct LNode *)MALLOC(1, sizeof(*new)); new->elem = e; new->next = cur; *head = new; } void delete_link(struct LNode *head) { struct LNode *cur, *prev; cur = head; prev = NULL; while(cur != NULL) { prev = cur; cur = cur->next; free(prev); memset(prev, 0, sizeof(*prev)); } } void create_link(struct LNode **head) { struct LNode *cur, *new; Elem e; cur = *head; while(scanf("%d", &e) == 1) { new = (struct LNode *)MALLOC(1, sizeof(*new)); new->elem = e; if(cur == NULL) { *head = new; cur = new; } else { cur->next = new; cur = new; } } } void create_ordered_link(struct LNode **head, void (*insert_link) (struct LNode **head, Elem e)) { Elem e;
while(scanf("%d", &e) == 1) { insert_link(head, e); } } int main(int argc, char *argv[]) { struct LNode *head = NULL; printf("enter link nums: "); create_link(&head); print_link(head); delete_link(head); printf(" ----------------------------- "); printf("enter link nums: "); head = NULL; create_ordered_link(&head, insert_link_m1); print_link(head); delete_link(head); printf(" ----------------------------- "); printf("enter link nums: "); head = NULL; create_ordered_link(&head, insert_link_m2); print_link(head); delete_link(head); return 0; }
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1）先来区分一下头节点和首节点：
首节点：链表中第一个存放 Elem元素 的节点。
头节点：指向这个首节点的一个指针，给节点不存放Elem元素
2）带头节点的普通插入：
看 void insert_link_m1 (struct LNode **head, Elem e ) 参数 **head,为指向头节点的指针，
因为刚开始head指向NULL(main里边的初始化)，我们要用这个head为头节点创建单链表，自然要改变head指向的值，
因此要传进来 &head .接下来：
struct LNode *cur, *prev, *new;
cur = *head;
prev = NULL;
*head是head指针里的地址值，而head里的地址值就是首节点的位置，因此，cur = *head便是让cur指向首节点，
再将 prev置为NULL，这个操作很关键，因为prev是否为NULL，用来当作要插入的位置是否位于首节点之前，即待插入的
节点是否是新的首节点。
好了接下来就是遍历链表找到新节点的插入位置：
while(cur != NULL && cur->elem < e)
{ prev = cur; cur = cur->next; }
new = (struct LNode *)MALLOC(1, sizeof(*new));
new->elem = e;
接下来是插入操作:
if (prev == NULL)
{ *head = new; }
else
{ prev->next = new; }
new->next = cur;
prev指向当前节点的前一个节点，如果插入的不是链表的首节点的位置，自然便有 prev->next = new; new->next = cur;
但是若链表为空，或者待插入的位置为首节点的位置，那么此时 prev = NULL。不能按上边那样操作，需要单独处理。
因此用prev是否等于NULL，便成了判断的标识。 *head = new; new->next = cur;
3）带头节点的优化插入：
优化插入其实是思路上的优化，优化针对的地方便是是否能在真正执行插入的地方，不用区分是否插入的地方是首节点的位置。
即直接执行插入操作 new->next = cur; *head = new; 这里*head是存放new的地址的地方，也即指向new的箭头尾部的地方。
我们可以看到，要想成功执行一次链表的插入操作 只需要 一个指向新节点new的指针x(*head或->next) 和一个指向当前节点的cur指针(->next)。
在普通的插入操作中 x可以是头节点指针（当新节点需要插入到头节点后边时），x也可以是 prev->next 当新节点不需要插入到头节点后边时。
于是我们可以用一个LNode ** 类型的指针N，它既可以存 放头节点的地址，又可以存放 其它节点中->next成员的地址。即可以存放 &x
当需要执行真正的插入操作的时候可以有 *N = new; new = cur;
因为N中存放着头节点的地址，或->next成员的地址，当对其进行解引用*N时便是 相当于 *head = new 或 prev-next = new;
根据这个思路便有了优化插入的代码：
void insert_link_m2 (struct LNode **head, Elem e) //优化后插入 { struct LNode *cur, *new; while((cur = *head) != NULL && cur->elem < e) { head = &cur->next; } new = (struct LNode *)MALLOC(1, sizeof(*new)); new->elem = e; new->next = cur; *head = new; }
（1）while第一次操作时cur是指向首节点，头节点指向cur，head中存放头节点的地址。倘若条件不满足直接跳出循环，便有new->next = cur; *head = new;
head存放了头节点的地址， *head作为左值的时候，*head = new；便使得头节点指向了new。
（2）若条件不满足时，及插入位置不是头节点后边，便执行 head = &cur->next;然后 cur = *head; 此时 head存放cur->next的地址，而cur = *head,便将cur->next的值，即下一个节点的地址赋值给cur，
倘若此时跳出循环， head中存放了此时cur的前一个节点中(next)成员的地址，cur指向当前位置，于是执行 new->next = cur; *head = new后，便自动完成了链接.
这样一个技巧便省去了判断prev == NULL的步骤。
参考文献:《c与指针》第十二章。
思路就是这样，难免表述不清，结合代码，画画图便知，欢迎指正与指点。