数据结构中所需的C语言基础

本文将用最通俗的语言，快速讲通数据结构课程（考研408科目）所需C语言的基础知识，帮助长期未复习C语言的同学快速补齐基础，开启数据结构课程的学习。

涉及知识：数组，指针，结构体，及以上相关衍生知识点。

一、指针

指针最通俗的，也是大家最常见，最不能理解的，就是指针是存储数据地址，或者说指向某一地址的，这好像是一个很抽象的概念。

可以想象你去朋友家玩，你朋友家有很多房间，每个房间里可以放东西。在C语言里，变量就像是这些房间，房间号就是变量的内存地址，房间里的东西就是变量存的数据。

指针是什么？指针就是一个特殊的变量，它存的不是普通数据，而是另一个变量的房间号。也就是说，指针指向了那个变量的位置。

还是有点抽象，举个例子。假设你有一个房间叫 a，里面放了一个数字 10。现在你拿一张纸条，上面写着 a 的房间号，这张纸条就是指针。通过这张纸条，你就能找到 a 的房间，看到里面的 10，甚至可以把里面的东西换成别的数字。

看一个具体的C语言代码

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#include <stdio.h>    int main() {        int a = 10;        // 定义一个普通变量 a，里面放 10        int *p;            // 定义一个指针变量 p，它将来要存某个整数的地址        p = &a;            // &a 就是取 a 的地址（房间号），然后把地址存到 p 里        printf("a 的值是：%d\n", a);     // 直接看 a 房间里的东西        printf("a 的地址是：%p\n", &a);   // a 的房间号        printf("p 里存的地址是：%p\n", p); // p 里存的房间号，跟上面一样        // 通过指针 p 来操作 a 房间        *p = 20;            // *p 的意思是"顺着 p 里的地址找到那个房间"，然后把 20 放进去        printf("现在 a 的值是：%d\n", a); // 输出 20，a 已经被改了        return 0;    }

在定义指针之后，p赋值&a，那么p这个变量本身的值就是a的地址；*p的值就是a的值，*就是解析操作，它解析了p这个地址，找到了a，并解析取出了a的值，所以*p是a的值，p是a的地址；

这里还有一个比较迷惑的地方，看下面两段代码

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int *p;   p =&a;

和

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int *p=&a

以上两个代码是完全相同的意思，但是就有疑惑了

p应该赋值a的地址，*p解析出来是a的值。那第二段代码，怎么将a的地址赋值给了*p，那是不是*p为地址，**p才是解析出来a的值啊。

当然不是，因为int * 就是整数型指针的定义，int *和int的本质是一样的，都是声明类型的，这里int *是一个，p是另外一个，上述疑惑属于断句错误导致的理解困难；

指针跟数组，结构体的联动也是很重要的，下面再讲。

二、数组

数组，知道怎么定义基本就差不多了，学过的这个应该不会忘......吧。

数组的初始化大致就这几种形式，当然这里仅以int型的为例

然后需要理解的就是，这里的v，其实可以等价于&v $0$ ，也就是v就是数组的首地址。

然后这里就可以结合指针了

v是地址，指针指向地址，这不直接对应了吗

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int v[10];int *p;p = v;

或者v本身也可以按指针理解

比如v $3$ 和*(a + 3)是等价的，和*(p + 3)也是等价的

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int v[5];for(int i=0;i<7;i++)  printf("%d",*(v+i))

然后数组的遍历赋值，替换等等也很基础，这里简单给几个案例。

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#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#define SIZE 5int main() {    int arr[SIZE];    int i;    // 方法1：通过循环手动赋值（从键盘输入）    printf("请输入%d个整数：\n", SIZE);    for (i = 0; i < SIZE; i++) {        scanf("%d", &arr[i]);    }    // 遍历输出    printf("数组内容：");    for (i = 0; i < SIZE; i++) {        printf("%d ", arr[i]);    }    printf("\n");    // 方法2：使用随机数赋值（需要随机种子）    srand(time(NULL));    for (i = 0; i < SIZE; i++) {        arr[i] = rand() % 100;  // 生成0~99的随机数    }    printf("随机赋值后的数组：");    for (i = 0; i < SIZE; i++) {        printf("%d ", arr[i]);    }    printf("\n");    return 0;}

三、结构体

先看一个案例

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struct Student {    char name[20];    int age;    float score;};  // 定义结构体类型struct Student stu1 = {"Tom", 18, 90.5};  // 声明并初始化stu1.age = 19;  // 访问成员

在声明结构体之后，struct Student 就是一个，类似int的存在了，stu1就是一个变量，是struct Student 类型的变量。

访问结构体变量需要用：变量名.成员名。

也可以用指针访问结构体

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struct Student *p = &stu1;p->age = 20;          // 等价于 (*p).age = 20;

这里也可以写成：

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struct Student *p;p = &syu1

然后->就是指针访问成员变量的运算符，这里p赋值结构体变量stu1的首地址，*p解析，就相当于结构体变量stu1。

到这里，与数据结构相关的C语言基本知识就讲完了，更重要的是去理解指针，结构体的本质。