数据结构--单链表创建、增删改查功能以及与结构体合用

一、作业要求

单链表操作，要求节点是结构体类型，实现以下功能：

1.尾插学生

2.任意位置插入学生

3.任意位置删除学生

4.逆置单链表

5.学生按学号排序

6.销毁单链表

二、实现过程

1.代码如下：

（1）头文件创建

cpp 复制代码

#ifndef _LINK_L_
#define _LINK_L_
#include <myhead.h>
//学生信息结构体
typedef struct
{
	int id;
	char name[20];
}stu,*Stu;
//单链表结构体
typedef struct Link
{
	union 
	{
		int len;
		stu xs;
	};
    struct Link *next;
}links,*Plink;
//创建头节点
Plink create();
//尾插法
int rear_insert(Plink,stu);
//输出函数
int output_link(Plink);
//学生信息输入
Stu input_stu(Stu);
//任意位置插入
int anypos_insert(Plink,int,Stu);
//任意位置删除
int anypos_delete(Plink,int);
//单链表逆置
int rev_stulink(Plink);
//按学号排序
int id_sort(Plink);
//单链表销毁
int link_destroy(Plink);
#endif

（2）主函数编写

cpp 复制代码

#include "link.h"
int main(int argc, const char *argv[])
{
	int n,pos;
	Stu s=NULL;
	Stu sp=NULL;
	Plink L=create();
    //学生信息管理系统结构
	while(1){
		printf("\t++++++学生管理系统++++++++++\n");
		printf("\t\t1、尾插法\n");
		printf("\t\t2、任意位置插入信息\n");
		printf("\t\t3、任意位置删除信息\n");
		printf("\t\t4、单链表逆置\n");
		printf("\t\t5、学生学号排序\n");
		printf("\t\t6、销毁链表退出系统\n");
		printf("\n");
		int cz=0;
		printf("请输入操作数：");
		scanf("%d",&cz);
		switch(cz){
		case 1:
			//尾插法
			printf("请输入学生个数：");
			scanf("%d",&n);
			s=malloc(sizeof(stu)*n);
			for(int i=0;i<n;i++){
				printf("请输入学生信息：");
				scanf("%d %s",&s[i].id,s[i].name);
			}
			for(int i=0;i<n;i++){
				rear_insert(L,s[i]);
			}
			output_link(L);break;
		case 2:
			//任意位置插入
			printf("请输入要插入位置：");
			scanf("%d",&pos);
			sp=input_stu(sp);
			anypos_insert(L,pos,sp);
			output_link(L);break;
		case 3:
			//任意位置删除
			printf("请输入要删除位置：");
			scanf("%d",&pos);
			anypos_delete(L,pos);
			output_link(L);break;
		case 4:
			//单链表逆置
			rev_stulink(L);
			output_link(L);break;
		case 5:
			id_sort(L);
			output_link(L);
			break;
		case 6:
			//销毁单链表并退出程序
			link_destroy(L);
			return 0;
		}
	}
	return 0;
}

（3）功能函数编写

cpp 复制代码

#include "link.h"
Plink create()
{
	Plink L=malloc(sizeof(links));
	if(L==NULL)
	{
		printf("创建头节点失败\n");
		return NULL;
	}
	L->next=NULL;
	L->len=0;
	printf("创建成功\n");
	return L;
}
//任意位置删除
int anypos_delete(Plink L,int pos)
{
	if(L==NULL||pos<1||pos>L->len)
	{
		printf("删除失败\n");
		return -1;
	}
	Plink t=L;
    //t指针移至指定节点的前驱
	for(int i=1;i<pos;i++)
		t=t->next;
    //p指针指向要删除节点
	Plink p=t->next;
    //t指针链接要删除节点的后一节点
	t->next=t->next->next;
    //长度-1
	L->len--;
    //释放p节点
	free(p);
	p=NULL;
	return 0;
}
//单链表逆置
int rev_stulink(Plink L)
{
	if(L==NULL||L->len<1)
	{
		printf("逆置失败\n");
		return -1;
	}
    //Q指针指向头节点下一节点
	Plink Q=L->next;
    //t指向Q的下一节点
	Plink t=Q->next;
    //后移直到next指向空
	while(Q->next!=NULL)
	{
        //Q指针指向t节点下一节点
        //单拎t节点
		Q->next=t->next;
        //t节点放到头节点之后
		t->next=L->next;
        //头节点链接t节点
		L->next=t;
        //再次将t指针指向Q节点的下一节点
		t=Q->next;
	}
	return 0;
}
//按学号排序
int id_sort(Plink L)
{
	Plink j=L;
    //遍历次数
	for(int i=1;i<L->len;i++)
	{
        //指针指向头节点后一节点
        //后移直到j指针的next为空
		for(j=L->next;j->next!=NULL;j=j->next)
		{
            //判断学号大小
			if(j->xs.id>j->next->xs.id){
                //结构体内容交换
				stu temp=j->xs;
				j->xs=j->next->xs;
				j->next->xs=temp;
			}
		}
	}
	return 0;
}
//尾插法
int rear_insert(Plink L,stu s)
{
	if(L==NULL)
	{
		printf("插入失败\n");
		return -1;
	}
	Plink t=L;
	for(int i=0;i<L->len;i++)
		t=t->next;
	Plink p=malloc(sizeof(links));
	p->xs.id=s.id;
	strcpy(p->xs.name,s.name);
	p->next=NULL;
	t->next=p;
	L->len++;
	return 0;
}
//输出函数
int output_link(Plink L)
{
	if(L==NULL)
	{
		printf("该链表为空\n");
		return -1;
	}
	Plink t=L;
	for(int i=0;i<L->len;i++)
	{
		t=t->next;
		printf("学号：%d\t姓名：%s\n",t->xs.id,t->xs.name);
	}
	printf("\n");
	return 0;
}
//学生信息输入
Stu input_stu(Stu s)
{
	s=malloc(sizeof(stu));
	printf("请输入学生信息:");
	scanf("%d %s",&s->id,s->name);
	return s;
}
//任意位置插入
int anypos_insert(Plink L,int pos,Stu s)
{
	if(L==NULL||pos<1||pos>L->len+1)
	{
		printf("插入失败\n");
		return -1;
	}
	Plink t=L;
	for(int i=1;i<pos;i++)
		t=t->next;
	Plink p=malloc(sizeof(links));
	p->xs.id=s->id;
	strcpy(p->xs.name,s->name);
	p->next=t->next;
	t->next=p;
	L->len++;
	return 0;

}
//销毁单链表
int link_destroy(Plink L)
{
    //链表为空销毁失败
	if(L==NULL)
	{
		printf("销毁失败\n");
		return -1;
	}
    //t指针指向单链表
	Plink t=L;
	while(L!=NULL)
	{
        //t指针后移
		t=t->next;
        //从头节点开始释放
		free(L);
        //指向t
		L=t;
	}
	printf("销毁成功\n");
	return 0;
}

2.运行结果如图所示：

（1）尾插法插入学生信息

（2）任意位置插入学生信息

（3）任意位置删除学生信息

（4）单链表逆置

（5）按学号给学生排序

（6）销毁单链表并退出系统