数据结构--单链表（基于单链表实现通讯录）

Yubendan

发布于 2025-12-30 15:02:28

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1. 链表的概念及结构

概念：链表是⼀种物理存储结构上⾮连续、⾮顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。

链表的结构跟⽕⻋⻋厢相似，淡季时⻋次的⻋厢会相应减少，旺季时⻋次的⻋厢会额外增加⼏节。只需要将⽕⻋⾥的某节⻋厢去掉/加上，不会影响其他⻋厢，每节⻋厢都是独⽴存在的。

⻋厢是独⽴存在的，且每节⻋厢都有⻋⻔。想象⼀下这样的场景，假设每节⻋厢的⻋⻔都是锁上的状态，需要不同的钥匙才能解锁，每次只能携带⼀把钥匙的情况下如何从⻋头⾛到⻋尾？

最简单的做法：每节⻋厢⾥都放⼀把下⼀节⻋厢的钥匙。

在链表⾥，每节“⻋厢”是什么样的呢？

与顺序表不同的是，链表⾥的每节"⻋厢"都是独⽴申请下来的空间，我们称之为“结点/节点”

节点的组成主要有两个部分：当前节点要保存的数据和保存下⼀个节点的地址（指针变量）。

图中指针变量 plist保存的是第⼀个节点的地址，我们称plist此时“指向”第⼀个节点，如果我们希望plist“指向”第⼆个节点时，只需要修改plist保存的内容为0x0012FFA0。

为什么还需要指针变量来保存下⼀个节点的位置？

链表中每个节点都是独⽴申请的（即需要插⼊数据时才去申请⼀块节点的空间），我们需要通过指针变量来保存下⼀个节点位置才能从当前节点找到下⼀个节点。

结合前⾯学到的结构体知识，我们可以给出每个节点对应的结构体代码：

// 假设保存的节点为整数
struct SListNode
{
 int data; //节点数据
 struct SListNode* next; //指针变量⽤保存下⼀个节点的地址
};

当我们想要保存⼀个整型数据时，实际是向操作系统申请了⼀块内存，这个内存不仅要保存整型数据，也需要保存下⼀个节点的地址（当下⼀个节点为空时保存的地址为空）。

当我们想要从第⼀个节点⾛到最后⼀个节点时，只需要在前⼀个节点拿上下⼀个节点的地址（下⼀个节点的钥匙）就可以了。

给定的链表结构中，如何实现节点从头到尾的打印？

思考：当我们想保存的数据类型为字符型、浮点型或者其他⾃定义的类型时，该如何修改？

补充说明：

1、链式机构在逻辑上是连续的，在物理结构上不⼀定连续

2、节点⼀般是从堆上申请的

3、从堆上申请来的空间，是按照⼀定策略分配出来的，每次申请的空间可能连续，可能不连续。

2. 单链表的实现

typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{
 SLTDataType data; //节点数据
 struct SListNode* next; //指针保存下⼀个节点的地址
}SLTNode;
void SLTPrint(SLTNode* phead);
//头部插⼊删除/尾部插⼊删除
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
//在指定位置之前插⼊数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//在指定位置之后插⼊数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos之后的节点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);
//销毁链表
void SListDesTroy(SLTNode** pphead);

3. 链表的分类

链表的结构⾮常多样，以下情况组合起来就有8种（2 x 2 x 2）链表结构：

链表说明：

虽然有这么多的链表的结构，但是我们实际中最常⽤还是两种结构：单链表和双向带头循环链表

1. ⽆头单向⾮循环链表：结构简单，⼀般不会单独⽤来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的⼦结构，如哈希桶、图的邻接表等等。另外这种结构在笔试⾯试中出现很多。

2. 带头双向循环链表：结构最复杂，⼀般⽤在单独存储数据。实际中使⽤的链表数据结构，都是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使⽤代码实现以后会发现结构会带

来很多优势，实现反⽽简单了，后⾯我们代码实现了就知道了。

4.基于单链表再实现通讯录项目

//SList.h

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include"contact.h"
typedef struct PersonInfo SLTDataType;
//typedef int SLTDataType;
struct SListNode{
struct SListNode* next;
 SLTDataType data;
}
void SLTPrint(SLTNode* phead);
//头部插⼊删除/尾部插⼊删除
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
//在指定位置之前插⼊数据
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//在指定位置之后插⼊数据
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos之后的节点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);
//销毁链表
void SListDesTroy(SLTNode** pphead);

//contact.h
#pragma once
#define NAME_MAX 100
#define SEX_MAX 4
#define TEL_MAX 11
#define ADDR_MAX 100
//前置声明
typedef struct SListNode contact;
//⽤⼾数据
typedef struct PersonInfo

{
 char name[NAME_MAX];
 char sex[SEX_MAX];
 int age;
 char tel[TEL_MAX];
 char addr[ADDR_MAX];
}PeoInfo;
//初始化通讯录
void InitContact(contact** con);//实际调⽤的是链表的初始化接⼝（可以简单做⼀个头结点的初
//添加通讯录数据
void AddContact(contact** con);// 链表尾插/头插
//删除通讯录数据
void DelContact(contact** con);//链表的删除指定位置的数据
//展⽰通讯录数据
void ShowContact(contact* con);//链表的打印
//查找通讯录数据
void FindContact(contact* con);
//修改通讯录数据
void ModifyContact(contact** con);
//销毁通讯录数据
void DestroyContact(contact** con);

//contact.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"contact.h"
#include"SList.h"
void LoadContact(contact** con) {
 FILE* pf = fopen("contact.txt", "rb");
 if (pf == NULL) {
 perror("fopen error!\n");
 return;
 }
 //循环读取⽂件数据
 PeoInfo info;
 while (fread(&info, sizeof(info), 1, pf))
 {
 SLTPushBack(con, info);
 }
 printf("历史数据导⼊通讯录成功！\n");
}
void InitContact(contact** con) {
LoadContact(con);//把本地的通讯录数据导⼊到链表结构
}
void AddContact(contact** con) {
 PeoInfo info;
 printf("请输⼊姓名：\n");
 scanf("%s", &info.name);
 printf("请输⼊性别：\n");
 scanf("%s", &info.sex);
 printf("请输⼊年龄：\n");
 scanf("%d", &info.age);
 printf("请输⼊联系电话：\n");
 scanf("%s", &info.tel);
 printf("请输⼊地址：\n");
 scanf("%s", &info.addr);
 SLTPushBack(con, info);
 printf("插⼊成功！\n");
}
contact* FindByName(contact* con, char name[]) {
 contact* cur = con;
 while (cur)
 {
 if (strcmp(cur->data.name, name) == 0) {
 return cur;
 }
 cur = cur->next;
 }
 return NULL;
}
void DelContact(contact** con) {
 char name[NAME_MAX];
 printf("请输⼊要删除的⽤⼾姓名：\n");
 scanf("%s", name);
 contact* pos = FindByName(*con, name);
 if (pos == NULL) {
 printf("要删除的⽤⼾不存在，删除失败！\n");
 return;
 }
 SLTErase(con, pos);
 printf("删除成功！\n");
}
void ShowContact(contact* con) {
 printf("%-10s %-4s %-4s %15s %-20s\n", "姓名", "性别", "年龄", "联系电话", 
 contact* cur = con;
 while (cur)
 {
 printf("%-10s %-4s %-4d %15s %-20s\n",
 cur->data.name,
 cur->data.sex,
 cur->data.age,
 cur->data.tel,
 cur->data.addr);
 cur = cur->next;
 }
}
void FindContact(contact* con) {
 char name[NAME_MAX];
 printf("请输⼊要查找的⽤⼾姓名：\n");
 scanf("%s", name);
 contact* pos = FindByName(con, name);
 if (pos == NULL) {
 printf("要查找的⽤⼾不存在，查找失败！\n");
 return;
 }
 printf("查找成功！\n");
 printf("%-10s %-4s %-4d %15s %-20s\n",
 pos->data.name,
 pos->data.sex,
 pos->data.age,
 pos->data.tel,
 pos->data.addr);
}
void ModifyContact(contact** con) {
 char name[NAME_MAX];
 printf("请输⼊要修改的⽤⼾名称:\n");
 scanf("%s", &name);
 contact* pos = FindByName(*con, name);
 if (pos == NULL) {
 printf("要查找的⽤⼾不存在，修改失败！\n");
 return;
 }
 printf("请输⼊要修改的姓名：\n");
 scanf("%s", pos->data.name);
printf("请输⼊要修改的性别：\n");
 scanf("%s", pos->data.sex);
 printf("请输⼊要修改的年龄：\n");
 scanf("%d", &pos->data.age);
 printf("请输⼊要修改的联系电话：\n");
 scanf("%s", pos->data.tel);
 printf("请输⼊要修改的地址：\n");
 scanf("%s", pos->data.addr);
 printf("修改成功！\n");
}
void SaveContact(contact* con) {
 FILE* pf = fopen("contact.txt", "wb");
 if (pf == NULL) {
 perror("fopen error!\n");
 return;
 }
 //将通讯录数据写⼊⽂件
 contact* cur = con;
 while (cur)
 {
 fwrite(&(cur->data), sizeof(cur->data), 1, pf);
 cur = cur->next;
 }
 printf("通讯录数据保存成功！\n");
}
void DestroyContact(contact** con) {
 SaveContact(*con);//在通讯录销毁之前，先把历史数据保存到本地⽂件中contact.txt
 SListDesTroy(con);
}

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原始发表：2024-05-26，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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