C語(yǔ)言的指針、鏈表的原理
一、指針
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1、運(yùn)用指針
什么是指針？什么是內(nèi)存地址？什么叫做指針的取值？指針是一個(gè)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)內(nèi)存地址的變量。從指針指向的內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)稱(chēng)作指針的取值。指針可以指向某些具體類(lèi)型的變量地址，例如int、long和double。指針也可以是void類(lèi)型、NULL指針和未初始化指針。
根據(jù)出現(xiàn)的位置不同，操作符 * 既可以用來(lái)聲明一個(gè)指針變量，也可以用作指針的取值。當(dāng)用在聲明一個(gè)變量時(shí)，*表示這里聲明了一個(gè)指針。其它情況用到*表示指針的取值。&是地址操作符，用來(lái)引用一個(gè)內(nèi)存地址。通過(guò)在變量名字前使用&操作符，我們可以得到該變量的內(nèi)存地址。
例如：
#include<stdio.h>
int main()
{
int*ptr; // 聲明一個(gè)int指針
int val =1; // 聲明一個(gè)int值
ptr =&val; // 為指針?lè)峙湟粋€(gè)int值的引用
int deref =*ptr; // 對(duì)指針進(jìn)行取值，打印存儲(chǔ)在指針地址中的內(nèi)容
printf("deref地址=%ld,值=%d\n",ptr, deref);
第2行，我們通過(guò)*操作符聲明了一個(gè)int指針。接著我們聲明了一個(gè)int變量并賦值為1。然后我們用int變量的地址初始化我們的int指針。接下來(lái)對(duì)int指針取值，用變量的內(nèi)存地址初始化int指針。最終，我們打印輸出變量值，內(nèi)容為1。
第6行的&val是一個(gè)引用。在val變量聲明并初始化內(nèi)存之后，通過(guò)在變量名之前使用地址操作符&我們可以直接引用變量的內(nèi)存地址。
第8行，我們?cè)僖淮问褂?操作符來(lái)對(duì)該指針取值，可直接獲得指針指向的內(nèi)存地址中的數(shù)據(jù)。由于指針聲明的類(lèi)型是int，所以取到的值是指針指向的內(nèi)存地址存儲(chǔ)的int值。
這里可以把指針、引用和值的關(guān)系類(lèi)比為信封、郵箱地址和房子。一個(gè)指針就好像是一個(gè)信封，我們可以在上面填寫(xiě)郵寄地址。一個(gè)引用（地址）就像是一個(gè)郵件地址，它是實(shí)際的地址。取值就像是地址對(duì)應(yīng)的房子。我們可以把信封上的地址擦掉，寫(xiě)上另外一個(gè)我們想要的地址，但這個(gè)行為對(duì)房子沒(méi)有任何影響。
2、指針和數(shù)組
C語(yǔ)言的數(shù)組表示一段連續(xù)的內(nèi)存空間，用來(lái)存儲(chǔ)多個(gè)特定類(lèi)型的對(duì)象。與之相反，指針用來(lái)存儲(chǔ)單個(gè)內(nèi)存地址。數(shù)組和指針不是同一種結(jié)構(gòu)因此不可以互相轉(zhuǎn)換。而數(shù)組變量指向了數(shù)組的第一個(gè)元素的內(nèi)存地址。
例如：
#include<stdio.h>
int main()
{
int myarray[4] = {1,2,3,0};
int *ptr = myarray;
printf("ptr地址=%ld,值*ptr=%d\n", ptr,*ptr);
ptr++;
printf("ptr地址=%ld,值*ptr=%d\n", ptr,*ptr);
ptr++;
printf("ptr地址=%ld,值*ptr=%d\n", ptr,*ptr);
ptr++;
printf("ptr地址=%ld,值*ptr=%d\n", ptr,*ptr);
}
總結(jié)：
指向指針的指針，可以這樣理解，首先指向指針的指針可以把他看成一種特殊的變量，既然是變量就可以存儲(chǔ)不同的元素，比如×××變量int a，a可以存儲(chǔ)2,3,4這種普通的整型數(shù)據(jù)，只要將值付給a就行了，但指向指針的指針?biāo)娴脑乇容^特殊，存放的元素一般是存放地址的指針變量，比如我有三個(gè)指針變量，int *p1,*p2,*p3,那么我可以定義一個(gè)特殊的變量 int **p,我可以將p1的地址付給p,也可以將p2的地址付給p.比如p=&p1,(類(lèi)似于int a,int *t,t=&a),那么p就代表了他所指向的變量p1或者p2的地址，而p所指向的變量是一個(gè)指針變量，*p代表著這個(gè)指針變量里面的值（注意值實(shí)際上是一個(gè)地址），**p代表著它所指向的指針變量的內(nèi)容(地址)所指向的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容（數(shù)值）。
二、鏈表
鏈表是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ，其最大的的好處就是能夠?yàn)閿?shù)據(jù)分配動(dòng)態(tài)內(nèi)存，就不用像一開(kāi)始那樣先為系統(tǒng)分配一個(gè)都不知道夠不夠用的空間來(lái)存貯學(xué)生的信息。
鏈表，首先可以細(xì)分為一小塊一小塊的結(jié)構(gòu)體變量，這一小塊一小塊的結(jié)構(gòu)體變量在鏈表中是首尾相連的顧名思義 就像一條鐵鏈一樣 而這每一小塊的結(jié)構(gòu)體變量中又可以從大方向地分成兩個(gè)部分， 其中一個(gè)部分就是——涵蓋著該結(jié)構(gòu)體變量里的所有信息，另一個(gè)部分就是鏈接每塊結(jié)構(gòu)體變量的部分——指針。
例如：
typedefstruct node
{
char name[20];
struct node *link;
}stud;
這樣就定義了一個(gè)單鏈表的結(jié)構(gòu)，其中char name[20]是一個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)姓名的字符型數(shù)組，指針*link是一個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)其直接后繼的指針。定義好了鏈表的結(jié)構(gòu)之后，只要在程序運(yùn)行的時(shí)候在數(shù)據(jù)域中存儲(chǔ)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)，如有后繼結(jié)點(diǎn)，則把鏈域指向其直接后繼，若沒(méi)有，則置為NULL。
三、指針和數(shù)組的區(qū)別
1.聲明的區(qū)別
指針：exterenint * x;
數(shù)組：externint[] y[];
2.指針是保存數(shù)據(jù)的地址。
數(shù)組是保存數(shù)據(jù)。
3.指針是用于的動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
數(shù)組是用于儲(chǔ)存固定的數(shù)目且數(shù)據(jù)類(lèi)型相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
數(shù)組一經(jīng)定義，其基址和大小便固定了，在該數(shù)組的有效使用范圍內(nèi)是不可變的；
但是指針則具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)特征，可以動(dòng)態(tài)地指向任一該類(lèi)型（定義決定）變量，這也就決定了它 有更大的靈活性。
4.數(shù)組是開(kāi)辟一塊連續(xù)的內(nèi)存空間,數(shù)組本身的標(biāo)示符代表整個(gè)數(shù)組。
指針則是只分配一個(gè)指針大小的內(nèi)存,并可把它的值指向某個(gè)有效的內(nèi)存空間。
5.指針是一個(gè)變量，可以被賦值，變量的值是另外一個(gè)變量的地址。那么，既然指針是變量，那么指 針必然有自己的存儲(chǔ)空間，只不過(guò)是該存儲(chǔ)空間內(nèi)的值是一個(gè)地址值，而不是別的內(nèi)容。
數(shù)組名僅僅是一個(gè)符號(hào)，不是變量，不可以被賦值，它沒(méi)有自己的存儲(chǔ)空間。
6.運(yùn)算速度上的差異。一般來(lái)說(shuō)，用指針要快些，因?yàn)樵趯?shí)際的運(yùn)算中，總是把數(shù)組下標(biāo)表示通過(guò)存儲(chǔ)映象函數(shù)轉(zhuǎn)換為指針表示，按其地址訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存，這種轉(zhuǎn)換要進(jìn)行乘法和加法的運(yùn)算。
7.數(shù)組具有較好的可讀性，指針具有更強(qiáng)的靈活性。一般，對(duì)某些多維數(shù)組中非連續(xù)的元素的隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)用下標(biāo)表示比較方便，當(dāng)按遞增（減）順序訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組時(shí)，使用指針快捷而且方便。
8.訪(fǎng)問(wèn)方式：指針是間接訪(fǎng)問(wèn)，首先取得指針的內(nèi)容作為地址，再去該地址訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)；
數(shù)組是直接訪(fǎng)問(wèn)，數(shù)組名即是地址。
四、學(xué)生姓名管理系統(tǒng)
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#define N 3
typedef struct node
{
charname[20];
struct node*link;
}stud;
stud * creat(int n) /*建立單鏈表的函數(shù)*/
{
stud*p,*h,*s;
int i;
if((h=(stud*)malloc(sizeof(stud)))==NULL)
{
printf("不能分配內(nèi)存空間!");
exit(0);
}
h->name[0]='\0';
h->link=NULL;
p=h;
for(i=0;i<N;i++)
{
if((s=(stud *) malloc(sizeof(stud)))==NULL)
{
printf("不能分配內(nèi)存空間!");
exit(0);
}
p->link=s;
printf("請(qǐng)輸入第%d個(gè)人的姓名:",i+1);
scanf("%s",s->name);
s->link=NULL;
p=s;
}
return(h);
}
stud * search(stud *h,char *x) /*查找函數(shù)*/
{
stud *p;
char *y;
p=h->link;
while(p!=NULL)
{
y=p->name;
if(strcmp(y,x)==0)
return(p);
elsep=p->link;
}
if(p==NULL)
printf("沒(méi)有查找到該數(shù)據(jù)!");
}
stud * search3(stud *h,char*x)
/*另一個(gè)查找函數(shù)，返回的是上一個(gè)查找函數(shù)的直接前驅(qū)結(jié)點(diǎn)的指針，
h為表頭指針，x為指向要查找的姓名的指針
其實(shí)此函數(shù)的算法與上面的查找算法是一樣的，只是多了一個(gè)指針s，并且s總是指向指針p所指向的結(jié)點(diǎn)的直接前驅(qū)，
結(jié)果返回s即是要查找的結(jié)點(diǎn)的前一個(gè)結(jié)點(diǎn)*/
{
stud *p,*s;
char *y;
p=h->link;
s=h;
while(p!=NULL)
{
y=p->name;
if(strcmp(y,x)==0)
return(s);
else
{
p=p->link;
s=s->link;
}
}
if(p==NULL)
printf("沒(méi)有查找到該數(shù)據(jù)!");
}
void insert(stud *p) /*插入函數(shù)，在指針p后插入*/
{
charstuname[20];
stud *s; /*指針s是保存新結(jié)點(diǎn)地址的*/
if((s= (stud*) malloc(sizeof(stud)))==NULL)
{
printf("不能分配內(nèi)存空間!");
exit(0);
}
printf("請(qǐng)輸入你要插入的人的姓名:");
scanf("%s",stuname);
strcpy(s->name,stuname); /*把指針stuname所指向的數(shù)組元素拷貝給新結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)域*/
s->link=p->link; /*把新結(jié)點(diǎn)的鏈域指向原來(lái)p結(jié)點(diǎn)的后繼結(jié)點(diǎn)*/
p->link=s;/*p結(jié)點(diǎn)的鏈域指向新結(jié)點(diǎn)*/
}
void del(stud *x,stud *y) /*刪除函數(shù)，其中y為要?jiǎng)h除的結(jié)點(diǎn)的指針，x為要?jiǎng)h除的結(jié)點(diǎn)的前一個(gè)結(jié)點(diǎn)的指針*/
{
stud *s;
s=y;
x->link=y->link;
free(s);
}
void print(stud *h)
{
stud *p;
p=h->link;
printf("數(shù)據(jù)信息為：\n");
while(p!=NULL)
{
printf("%s \n",&*(p->name));
p=p->link;
}
}
void quit()
{
exit(0);
}
void menu(void)
{
system("cls");
printf("\t\t\t單鏈表C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)實(shí)例\n");
printf("\t\t|----------------|\n");
printf("\t\t| |\n");
printf("\t\t| [1] 建 立 新 表 |\n");
printf("\t\t| [2] 查 找 數(shù) 據(jù) |\n");
printf("\t\t| [3] 插 入 數(shù) 據(jù) |\n");
printf("\t\t| [4] 刪 除 數(shù) 據(jù) |\n");
printf("\t\t| [5] 打 印 數(shù) 據(jù) |\n");
printf("\t\t| [6] 退 出 |\n");
printf("\t\t| |\n");
printf("\t\t| 如未建立新表，請(qǐng)先建立！ |\n");
printf("\t\t| |\n");
printf("\t\t|----------------|\n");
printf("\t\t 請(qǐng)輸入你的選項(xiàng)(1-6):");
}
main()
{
int choose;
stud*head,*searchpoint,*forepoint;
charfullname[20];
while(1)
{
menu();
scanf("%d",&choose);
switch(choose)
{
case 1:
head=creat(N);
break;
case 2:
printf("輸入你所要查找的人的姓名:");
scanf("%s",fullname);
searchpoint=search(head,fullname);
printf("你所查找的人的姓名為:%s",*&searchpoint->name);
printf("\n按回車(chē)鍵回到主菜單。");
getchar();getchar();
break;
case 3:printf("輸入你要在哪個(gè)人后面插入:");
scanf("%s",fullname);
searchpoint=search(head,fullname);
printf("你所查找的人的姓名為:%s",*&searchpoint->name);
insert(searchpoint);
print(head);
printf("\n按回車(chē)鍵回到主菜單。");
getchar();getchar();
break;
case 4:
print(head);
printf("\n輸入你所要?jiǎng)h除的人的姓名:");
scanf("%s",fullname);
searchpoint=search(head,fullname);
forepoint=search3(head,fullname);
del(forepoint,searchpoint);
break;
case 5:
print(head);
printf("\n按回車(chē)鍵回到主菜單。");
getchar();getchar();
break;
case6:quit();
break;
default:
printf("你輸入了非法字符!按回車(chē)鍵回到主菜單。");
system("cls");
menu();
getchar();
}
}
}
網(wǎng)頁(yè)標(biāo)題：C語(yǔ)言的指針、鏈表的原理
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