结构体和它在链表中的使用

一.结构体

由不同类型的数据组合成一个整体，以便引用，这些组合在一个整体中的数据是互相联系的。

1.1如何声明结构体呢？

struct 结构体名  //结构体名字用作结构体类型的标志

{成员列表};　　　　

比如：

struct student
{
　　int num;　　//2
　　char name[20];　　//20
　　char sex;　　//1
　　int age;　　//2
　　float score;　　//4
　　char addr[30];　　//30
};

注意：声明只是指定了一个结构体类型，它相当于一个模型，但其中并无具体数据，系统对之也不分配实际内存单元。为了能在程序中使用结构类型的数据，应当定义结构体类型的变量....

1.2如何定义结构体变量呢？

方法一：可以在声明的同时定义。在第9行分号前面添加 “student1,student2” 即可表明，student1和student2就是student结构体的两个变量。在定义了结构体变量后，系统会为之自动分配内存，上述就分配了59个字节。

一般形式为：

struct 结构体名

{

　成员表列

}变量名表列;

方法二：直接定义结构类型变量。此形式不出现结构体名！

一般形式为：

struct 

{

　　成员表列

}变量名表列;

此处特别强调：类型和变量的区别，变量能进行赋值、存取、和运算，但是类型不行。在编译时，类型是不分配空间的，只能对变量分配空间。所以，对结构体里面的各个的成员可都以单元使用，因为它是有内存的。那么怎么去用结构体里面的成员呢？接下来就告诉你！

方法3:在已经声明/定义了结构体类型时，利用了类型名称定义结构体变量！

struct student student1;　　//student1是变量名；struct student 是变量类型名称

 

1.3如何使用结构体成员变量

#include <stdio.h>
struct student
{
　　long int num;
　　char name[20];
　　char sex;
　　char addr[30];
}a = {89031, "Li Lin", 'M', "123 Beijing Road"};　　　　//定义了结构体变量，并给予赋值
void main()
{
　　printf("NO. : %d\nname: %s\nsex: %c\naddress: %s\n", a.num, a.name, a.sex, a.addr)　//输出结构体成员的值
}

但是需要注意以下几点：

（1）不能将一个结构体变量作为一个整体进行输入和输出，只能对结构体变量在的各个成员分别进行输入输出！

　　引用结构体变量中成员方式：　　结构体变量.成员名称

若p是指向 结构体类型（student） 的指针，也可以这样表示成员      (*)p.age    也可以p->age

故，以上三种表达成员的方式均是等价的！

 

附：->是指向运算符

　　p -> n 得到 p 指向的结构体变量中的成员 n 的值

　　p -> n ++ 得到 p 指向的结构体变量中的成员 n 的值，用完值后使它加1

　　++p -> n 得到 p 指向的结构体变量中的成员 n 的值使之加 1 （先加）

 

（2）如果成员本身又属于一个结构体类型，则要用若干个成员运算符，一级一级地找到最低一级的成员，只能对最低级的成员进行运算、赋值！

　　结构体变量.结构体中的结构体名称.成员名称

附：   .是优先级最高的运算符

 

1.4结构体数组

定义方法：（1）struct student stu[3];

（2）在结构体最后，分号之前加入数组，如stu[4]  

（3）

-----类似定义结构体变量，只不过是变量是一个数组形式存在而已

赋值方式:（举个例子）

struct student
　　{
　　　　int mum;
　　　　char name[20];
　　　　char sex;
　　　　int ag；
　　　　float score;
　　　　char addr[30];
　　}stu[3] = {{10101,"Li Lin", 'M', 18, 87.5, "103 Beijing Road"},
 　　　　　　　{10101,"Li Lin", 'M', 18, 87.5, "103 Beijing Road"},
　　　　　　　{10101,"Li Lin", 'M', 18, 87.5, "103 Beijing Road"}};

　　定义数组 stu 时，元素个数可以不指定，即写成以下形式：

　　 stu[] = {{...},{...},{...}};

 

综上，举一个例子：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stlib.h>

struct person
{
　　char name[20];
　　int count;
}leader[3] = {{"Li", 0},
　　　　　　　{"Zhang", 0},
　　　　　　　{"Fun", 0}};

void main()
{
　　int i, j;
　　char leader_name[20];
　　for(i = 1; i<= 10;i++)
　　{
　　　　scanf("%s", leader_name);
　　　　for(j=0;j<3;j++)
　　　　　　if(strcmp(leader_name, leader[j].name) == 0)
　　　　　　　　leader[j].count ++;
　　}
　　printf("\n");
　　for(i=0;i<3;i++)
　　printf("%5s: %d\n", leader[i].name, leader[i].count);
　　system("pause");
}

 

二、typedef  struct的用法

 （此部分转载自http://www.cnblogs.com/st-moon/p/5588321.html）

 

typedef为C语言的关键字，作用是为一种数据类型定义一个新名字。这里的数据类型包括内部数据类型（int,char等）和自定义的数据类型（struct等）。

在编程中使用typedef目的一般有两个，一个是给变量一个易记且意义明确的新名字，另一个是简化一些比较复杂的类型声明。

 

第一种  上面第二种用法前面直接加typedef

typedef struct student{

　　char name[20];

　　int age;

　　char class;

}student_1;

这语句实际上完成两个操作：
1) 定义一个新的结构类型

struct student{

　　char name[20];

　　int age;

　　char class;

};
2) typedef为这个新的结构起了一个名字，叫student_1。
typedef struct student student_1; (对比typedef int student_1来进行理解)
　　因此，student_1实际上相当于struct student，这样定义一个变量的时候，既可以用struct student aaa,也可以用student_1 aaa。student_1成了一个数据类型。

如果有逗号，比如

typedef struct student{

　　char name[20];

　　int age;

　　char class;

}student_1，student_2;

可以先理解成

struct student{

　　char name[20];

　　int age;

　　char class;

}student_1;

和

struct student{

　　char name[20];

　　int age;

　　char class;

}student_2;

这样再加上typedef，同上分析，也就是说struct student有两个别名，分别是student_1和student_2，都可以代替struct student定义变量。也就是说有三种用法，struct student aaa；student_1 aaa；student_2 aaa都是等价的。

第二种  上面第三种用法前面直接加typedef

typedef struct {

　　char name[20];

　　int age;

　　char class;

}student_1;

根据唯一性，即定义变量的时候只能是student_1 aaa；

 

三、链表

是一种动态的存储分配结构。

　　struct student
　　{
　　　　int num;
　　　　float score;
　　　　struct student *next;
　　};

链表含有一个头指针变量，它存放一个地址，该地址指向一个元素，链表中每一个元素称为结点。

结点包含两部分：用户需要用的实际数据、下个结点的地址！存放下一个地址的叫作 头指针 (head).....当然，最后表尾的地址是NULL（空地址）

 以下实现建立和输出一个简单的链表：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>
#define NULL 0
struct student
{
　　long num;
　　float score;
　　struct student *next;
};
void main()
{
　　struct student a, b, c, *head, *p;
　　a.num = 99101; a.score = 89.5;
　　b.num = 99103; b.score = 90;
　　c.num = 99107; c.score = 85;//对结点的 num 和 score 成员赋值
　　head = &a;//将结点 a 的起始地址赋给头指针 head
　　a.next = &b;//将结点 b 的起始地址赋给 a 结点的 next 成员
　　b.next = &c;
　　c.next = NULL;// c 结点的 next 成员不存放其他结点地址
　　p = head;//使 p 指针指向 a 结点
　　do
　　{
　　　　printf("%ld %5.1f\n", p->num, p->score);// 输出 p 指向的结点的数据
　　　　p = p->next;//使 p 指向下一结点
　　}while(p != NULL);//输出完 c 结点后 p 的值为 NULL
　　system("pause");
}

运行结果

99101  89.5
99103  90.0
99107  85.0

 

3.1动态链表所需的函数

　（1）malloc 函数

　　void *malloc(unsigned int size);

　　作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为 size 的连接空间。些函数的值（即返回值）是一个指向分配空间起始地址的指针（基类型为 void）。如果些函数未能成功地执行（例如内存空间不足）则返回空指针 NULL。

　　（2）calloc 函数

　　void *calloc(unsigned n, unsigned size);

　　其作用是在内存的动态区存储中分配 n 个长度为 size 的连续空间。函数返回一个指向分配空间起始地址的指针，如果分配不成功，返回 NULL。

　　用 calloc 函数可以为一维数组开辟动态存储空间， n 为数组元素个数，每个元素长度为 size。　　

　　（3）free 函数

　　void free(void *p);

　　其作用是释放由 p 指向的内存区，使这部分内存区能被其它变量使用， p 是最后一次调用 calloc 或 malloc 函数时返回的值。free 函数无返回值。

　　请注意：以前的C版本提供的 malloc 和 calloc 函数得到的是指向字符型数据的指针。ANSI C 提供的 malloc 和 calloc 函数规定为 void * 类型。

 

例：动态表的建立

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define NULL 0
#define LEN sizeof(struct student)
  6

 
struct student　　　　　　//声明结构体
{
　　long num;
　　float score;
　　struct student *next;
};

struct student *create()　　//创建结构体，create是指向这个结构体的指针
{
　　struct student *p1, *p2, *head;
　　int num;
　　float score;
　　int n = 0;

　　head = NULL;

　　p1 = p2 = (struct student *)malloc(LEN);

　　printf("please input num and score.\n");
　　scanf("%d,%f", &p1->num, &p1->score);

　　while(p1->num != 0)
　　{
　　　　n ++;
　　　　if(n == 1)
　　　　　　head = p1;
　　　　else
　　　　　　p2->next = p1;
　　　　p2 = p1;
　　　　p1 = (struct student *)malloc(sizeof(struct student));
　　　　printf("please input num and score.\n");
　　　　scanf("%d,%f", &p1->num, &p1->score);
　　}
　　p2->next = NULL;
　　return head;
}

void printlist(struct student *head)
{
　　struct student *p;
　　p = head;

　　if(head != NULL)
　　{
　　　　do
　　　　{
　　　　　  printf("num=%d score=%f\n", p->num, p->score);
　　　　　　p = p->next;

　　　　}while(p != NULL);
　　}
}

void main()
{
　　struct student *head;
　　head = create();
　　printlist(head);
　　system("pause");
}

以下是对链表的各种操作

//打印链表
void printlist(struct student *head)
{
 struct student *p;
 p = head;

 if(head != NULL)
 {
  do 
  {
   printf("num=%d score=%5.2f\n", p->num, p->score);
   p = p->next;
  } while (p != NULL);
 }
/* while(p -> next != NULL)
 {
  printf("num=%d score=%f\n", p->num, p->score);
  p = p->next;
 }*/
}

//删除节点
struct student *delNode(struct student *head, int num)
{
 printf("delNode.\n");
 struct student *p1, *p2;
 if(head == NULL)
 {
  printf("The List is NULL.\n");
 }
 else
 {
  p1 = head;
  while(p1->next != NULL && p1->num != num)
  {
   p2 = p1;
   p1 = p1->next;
  }
  if(p1->num == num)
  {
   if(p1 == head)
    head = p1->next;
   else
    p2->next = p1->next;
  }
  else
   printf("Can not find list num.\n");
 }
 return head;
}

//更新节点
struct student *update(struct student *head, int index, int num, float score)
{
 printf("update.\n");
 struct student *p;
 if(head == NULL)
 {
  printf("The List is NULL.\n");
 }
 else
 {
  p = head;
  while(p->next != NULL && p->num != index)
  {
   p = p->next;
  }
  if(p->num == index)
  {
   p->num = num;
   p->score = score;
  }
  else
   printf("Can not find list index.\n");
 }
 return head;
}

//增加节点

struct student *add(struct student *head, int index, int num, float score)
{
 printf("add.\n");
 struct student *p1, *p2, *p3;
 if(head == NULL)
 {
  printf("The List is NULL.\n");
 }
 else
 {
  p1 = p2 = head;
  while(p1->next != NULL && p1->num != index)
  {
   p1 = p1->next;
   p2 = p1;
  }
  if(p1->num == index)
  {
   p3 = (struct student *)malloc(LEN);
   p3->num = num;
   p3->score = score;

   if(p2->next == NULL)
   {
    p2->next = p3;
    p3->next = NULL;
   }
   else
   {
    p3->next = p2->next;
    p2->next = p3;   
   }
  }
  else
   printf("Can not find list index.\n");
 }
 return head;
}