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单链表的实现 | 附学生信息管理系统的实现

news 来源：原创 2025/6/19 20:51:06

目录

1.前言：

2.单链表的相关概念：

2.1定义：

2.2形式：

2.3特点：

3.常见功能及代码 ：

3.1创建节点：

3.2头插：

3.3尾插：

3.4头删：

3.5尾删：

3.6插入（指定位置pos之前）

3.7插入（在指定位置pos之后）

3.8删除（指定位置pos前）

3.9删除（指定位置pos之后）

3.10打印链表：

3.11查找

3.12销毁链表：

4.总代码：

4.1 SList.h

4.2 SList.c

4.3 test.c

5.附：学生信息管理与信息系统：

6.总结：

1.前言：

今天，小邓儿带咱们来看看一个常见的数据结构——“单链表”。通过今天的学习，你将熟练地掌握单链表，还可以将其应用在学生信息管理系统中。废话不多说，咱们开始今天的探秘。

2.单链表的相关概念：

2.1定义：

单链表（Singly Linked List）是一种链式存储的线性数据结构，由一系列节点（Node）组成，每个节点包含两个部分：

  • 数据域（Data）：存储实际的数据元素。
  • 指针域（Next）：存储指向下一个节点的引用（或指针）。

2.2形式：

以整型数据为例：

2.3特点：

  • 节点通过指针依次连接，形成链状结构。
  • 最后一个节点的指针域为 null（或 None），表示链表的结束。
  • 链表的大小是动态的，可以灵活地插入和删除节点。

3.常见功能及代码 ：

3.1创建节点：

3.2头插：

思路:

1.定义一个新节点newnode;

2.newnode的下一个结点指向头节点；

3.将newnode作为新的头节点。

代码：

3.3尾插：

思路：

1.判断该链表是否为空。若是空链表，同头插思路相同；

2.若是不为空。遍历链表，将最后一个节点的下一个节点，指向新节点。

代码：

3.4头删：

思路：

1.判空。若为空，返回NULL;

2.不为空，定义一个next指针（指向头节点下一个节点）；

3.将next作为新的头节点。

代码：

3.5尾删：

思路：

1.判空。若为空，返回NULL;

2.不为空，定义一个pre指针指向NULL,再定义一个ptail指针遍历链表；

3.当ptail的下一个节点不为空，将pre指向ptail所在位置，ptail继续遍历链表，直至ptail下一个指针为空；

4.此时，将pre的下一个指针指为空，并释放ptail指针空间。

代码：

3.6插入（指定位置pos之前）

思路：

1.判空。若为空，调用头插;

2.不为空，定义一个新节点newnode来存储要插入的数据；

3.在定义一个pre指针指向头节点（用来寻找*pos）；

4.找到pos后，将pre的下一个节点指向newnode节点，并将newnode的下一个节点指向pos;

代码：

3.7插入（在指定位置pos之后）

思路：

1.判空。若为空，调用头插;

2.不为空，定义一个新节点newnode来存储要插入的数据；

3.将newnode的下一个节点指向pos的下一个节点；

4.再将pos的下一个节点指向newnode.（注意：这里的3、4步骤不可以颠倒）

正常思路：

如果颠倒：（newnode的下一个节点，就不能指向原先4所在的节点。只能指向newnode节点）

代码：

3.8删除（指定位置pos前）

思路：

1.判断pos是否为头节点，是的话，头删;

2.不是头节点，定义一个pcur节点指向头节点；

3.用pcur来遍历链表，直至pcur的下一个节点是pos;

4.此时，将pcur的下一个节点指向pos的下一个节点，并释放pos节点的空间。

代码：

3.9删除（指定位置pos之后）

思路：

1.判断pos是否为头节点，是的话，头删;

2.不是头节点，定义一个pcur节点指向pos的下一个节点；

3.将pos的下一个节点指向pcur的下一个节点。

代码：

3.10打印链表：

代码：

3.11查找：

代码：

3.12销毁链表：

代码：

4.总代码：

4.1 SList.h

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
typedef int SLDateType;
typedef struct SLNode
{
	SLDateType data;
	struct Node* next;
}Node;
Node* BuyNode(SLDateType X);
//打印
void SLPrintf(Node*plist);
//尾插
void SLPushBack(Node** plist, SLDateType X);
//头插
void SLPushFront(Node** plist, SLDateType X);
//尾删
void SLPopback(Node** plist);
//头删
void SLPopFront(Node** plist);
//查找
Node* SLSearch(Node* plist, SLDateType X);
//指定位置前插入
void SLInsert(Node** plist, Node*pos,SLDateType X);
//指定位置之后插入
void SLInsertAfter(Node** plist, Node* pos, SLDateType X);
//删除指定位置的数据
void SLErase(Node** plist, Node* pos);
//删除指定节点后的数据
void SLEraseAfter( Node**plist,Node* pos);
//销毁
void SLDestory(Node** plist);

4.2 SList.c

#include"SList.h"
Node* BuyNode(SLDateType X)
{
	Node* newnode = (Node*)malloc(sizeof(SLDateType));
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail\n");
		return NULL;
	}
	newnode->data = X;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}
void SLPrintf(Node* plist)
{
	if(plist==NULL)
	{
		exit(1);
	}
	Node* pcur = plist;
	while (pcur)
	{
		printf("%d->", pcur->data);
		pcur = pcur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}
void SLPushBack(Node** phead, SLDateType X)
{
	assert(phead);
	Node* newnode = BuyNode(X);
	if (*phead == NULL)
	{
		*phead = newnode;
	}
	else
	{
		Node* ptail = *phead;
		while (ptail->next)
		{
			ptail = ptail->next;
		}
		ptail->next = newnode;
	}
}
void SLPushFront(Node** phead, SLDateType X)
{
	assert(phead);
	Node* newnode = BuyNode(X);
	newnode->next = *phead;
	*phead = newnode;
}
void SLPopback(Node** plist)
{
	assert(plist&&*plist);
	if ((plist && *plist) == NULL)
	{
		free(*plist);
		*plist= NULL;
	}
	else
	{
		Node* pre = NULL;
		Node* ptail =* plist;
		while (ptail->next)
		{
			pre = ptail;
			ptail = ptail->next;
		}
		pre->next = NULL;
		free(ptail);
		ptail = NULL;
	}
}
void SLPopFront(Node** plist)
{
	assert(plist && *plist);
	if ((plist && *plist) == NULL)
	{
		free(*plist);
		*plist = NULL;
	}
	else
	{
		Node*next=(*plist)->next;
		free(*plist);
		*plist = next;
	}
}
Node* SLSearch(Node* plist, SLDateType X)
{
	assert(plist);
	Node* pcur = plist;
	while (pcur->data != X)
	{
		pcur = pcur->next;
	}
	if (pcur->next)
	{
		return pcur;
	}
	else return NULL;
}
void SLInsert(Node**plist,Node*pos, SLDateType X)
{
	assert(plist && pos);
	if (pos == plist)
	{
		SLPushFront;
	}
	else
	{
		Node* newnode=BuyNode(X);
		Node* pre = *plist;
		while (pre->next != pos)
		{
			pre = pre->next;
		}
		pre->next = newnode;
		newnode->next= pos;
	}
}
void SLInsertAfter(Node** plist, Node* pos, SLDateType X)
{
	assert(plist && pos);
	if (pos == plist)
	{
		SLPushFront;
	}
	else
	{
		Node* newnode = BuyNode(X);
		newnode->next = pos->next;
		pos->next = newnode;
	}
}
void SLErase(Node** plist, Node* pos)
{
	assert(plist && pos);
	if (pos == *plist)
	{
		SLPopFront(&plist);
	}
	else 
	{
		Node* pcur = *plist;
		while((pcur->next) != pos)
		{
			pcur = pcur->next;
		}
		pcur->next = pos->next;
		free(pos);
		pos = NULL;
	}
}
void SLEraseAfter(Node**plist, Node* pos)
{
	assert( pos);
		Node* pcur = pos->next;
		pos->next = pcur->next;
		free(pcur);
		pcur = NULL;
}
void SLDestory(Node** plist)
{
	Node* pcur = *plist;
	while (pcur)
	{
		Node* pre = pcur->next;
		free(pcur);
		pcur = pre;
	}
	*plist = NULL;
}

4.3 test.c

#include"SList.h"
void test1()
{
	Node* p1 = (Node*)malloc(sizeof(Node));
	Node* p2 = (Node*)malloc(sizeof(Node));
	Node* p3 = (Node*)malloc(sizeof(Node));
	assert(p1&&p2&&p3);
	if (p1 == NULL)
	{
		return 0;
	}
	p1->data = 1;
	p2->data = 2;
	p3->data = 3;
	p1->next = p2;
	p2->next = p3;
	p3->next = NULL;
	Node* plist = p1;
	SLPrintf(plist);
}
void test2()
{
	Node* plist = NULL;
	SLPushBack(&plist, 1);
	SLPushBack(&plist, 2);
	SLPushBack(&plist, 3);
	SLPushBack(&plist, 4);
	//SLPrintf(plist);
	SLPushFront(&plist, 5);
	SLPrintf(plist);
	SLPopback(&plist);
	SLPrintf(plist);
	SLPopFront(&plist);
	SLPrintf(plist);
	Node* P = SLSearch(plist, 2);
	if (P)
	{
		printf("找到%d了\n", P->data);
	}
	else printf("未找到\n");
	SLInsert(&plist, P, 6);
	//SLPrintf(plist);
	SLInsertAfter(&plist, P, 7);
	SLPrintf(plist);
	SLErase(&plist, P);
	SLPrintf(plist);
	SLEraseAfter(&plist,7);
	SLPrintf(plist);
	SLDestory(plist);
}

int main()
{
	test2();
	return 0;
}

5.附：学生信息管理与信息系统：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <assert.h>

typedef struct Student {
    char id[10];
    char name[20];
    float score;
} Stu;

typedef struct LinkNode {
    Stu* data;
    struct LinkNode* next;
} Node;

// 初始化单链表
void InitList(Node** L) {
    *L = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (*L == NULL) {
        perror("malloc failed!\n");
        exit(1);
    }
    (*L)->next = NULL;
    (*L)->data = NULL;
}

// 创建新结点
Node* CreateNode(Stu* x) {
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (newNode == NULL) {
        perror("malloc failed!\n");
        exit(1);
    }
    newNode->data = x;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

// 插入记录(尾插）
void Insert(Node** L, Stu* x) {
    Node* newNode = CreateNode(x);
    if (*L == NULL) {
        *L = newNode;
    }
    else {
        Node* ptail = *L;
        while (ptail->next) {
            ptail = ptail->next;
        }
        ptail->next = newNode;
    }
}

// 查找功能1:按姓名查找
Node* SearchByName(Node* L, char* name) {
    Node* pcur = L->next;
    while (pcur) {
        if (strcmp(pcur->data->name, name) == 0) {
            return pcur;
        }
        pcur = pcur->next;
    }
    return NULL;
}

// 查找功能2:按学号查找
Node* SearchByID(Node* L, char* id) {
    Node* pcur = L->next;
    while (pcur) {
        if (strcmp(pcur->data->id, id) == 0) {
            return pcur;
        }
        pcur = pcur->next;
    }
    return NULL;
}

// 删除功能：按学号删除记录
void Delete(Node** L, char* id) {
    Node* c = SearchByID(*L, id);
    if (c == NULL) {
        printf("未找到学号为 %s 的记录！\n", id);
        return;
    }
    Node* pre = *L;
    while (pre->next != c) {
        pre = pre->next;
    }
    pre->next = c->next;
    free(c->data);
    free(c);
    printf("删除成功！\n");
}

// 修改功能：按学号修改记录
void Change(Node** L, char* id) {
    Node* c = SearchByID(*L, id);
    if (c == NULL) {
        printf("未找到学号为 %s 的记录！\n", id);
        return;
    }
    Stu* s = (Stu*)malloc(sizeof(Stu));
    if (s == NULL) {
        perror("malloc failed!\n");
        exit(1);
    }
    printf("请输入修改后的信息（学号 姓名 成绩）：\n");
    scanf("%s%s%f", s->id, s->name, &s->score);
    strcpy(c->data->id, s->id);
    strcpy(c->data->name, s->name);
    c->data->score = s->score;
    free(s);
    printf("修改成功！\n");
}

// 输出所有记录
void DispList(Node* L) {
    Node* pcur = L->next;
    if (!pcur) {
        printf("链表为空，无记录可显示！\n");
        return;
    }
    printf("所有记录如下：\n");
    while (pcur) {
        printf("学号：%s，姓名：%s，成绩：%.2f\n",
            pcur->data->id, pcur->data->name, pcur->data->score);
        pcur = pcur->next;
    }
}

// 销毁链表
void Destroy(Node** L) {
    Node* pcur = *L;
    while (pcur) {
        Node* temp = pcur;
        pcur = pcur->next;
        free(temp->data);
        free(temp);
    }
    *L = NULL;
}

// 显示菜单
void show_screen() {
    printf("\n***************       功能选择     *****************\n");
    printf("*************** 1: 录入学生记录     ***************\n");
    printf("*************** 2: 添加学生记录     ***************\n");
    printf("*************** 3: 按学号删除记录   ***************\n");
    printf("*************** 4: 按学号修改记录   ***************\n");
    printf("*************** 5: 按姓名查找记录   ***************\n");
    printf("*************** 6: 显示所有记录     ***************\n");
    printf("*************** 7: 清屏             ***************\n");
    printf("*************** 8: 退出管理系统     ***************\n");
}

int main() {
    Node* LinkStudent = NULL;
    InitList(&LinkStudent);

    while (1) {
        int choose;
        show_screen();
        printf("请选择：\n");
        scanf("%d", &choose);
        int c;
        while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF); // 清空scanf缓冲区

        switch (choose) {
        case 1: // 添加学生信息
            printf("请输入学生信息（学号 姓名 成绩），输入三次：\n");
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
                Stu* s = (Stu*)malloc(sizeof(Stu));
                if (s == NULL) {
                    perror("malloc failed!\n");
                    exit(1);
                }
                scanf("%s%s%f", s->id, s->name, &s->score);
                Insert(&LinkStudent, s);
            }
            break;

        case 2: // 添加单条学生记录
        {
            Stu* s = (Stu*)malloc(sizeof(Stu));
            if (s == NULL) {
                perror("malloc failed!\n");
                exit(1);
            }
            printf("请输入学生信息（学号 姓名 成绩）：\n");
            scanf("%s%s%f", s->id, s->name, &s->score);
            Insert(&LinkStudent, s);
        }
        break;

        case 3: // 按学号删除记录
        {
            char id[10];
            printf("请输入要删除的学号：");
            scanf("%s", id);
            Delete(&LinkStudent, id);
        }
        break;

        case 4: // 按学号修改记录
        {
            char id[10];
            printf("请输入要修改的学号：");
            scanf("%s", id);
            Change(&LinkStudent, id);
        }
        break;

        case 5: // 按姓名查找记录
        {
            char name[20];
            printf("请输入要查找的姓名：");
            scanf("%s", name);
            Node* result = SearchByName(LinkStudent, name);
            if (result) {
                printf("找到记录：学号：%s，姓名：%s，成绩：%.2f\n",
                    result->data->id, result->data->name, result->data->score);
            }
            else {
                printf("未找到姓名为 %s 的记录！\n", name);
            }
        }
        break;

        case 6: // 显示所有记录
            DispList(LinkStudent);
            break;

        case 7: // 清屏
            system("cls");
            break;

        case 8: // 退出管理系统
            Destroy(&LinkStudent);
            printf("退出系统，拜拜！\n");
            return 0;

        default: // 输入错误
            printf("无效选项，请重新输入！\n");
            break;
        }
    }
    return 0;
}

6.总结：

小邓儿的本次学生信息管理系统，在插入、删除部分只用了一种方式，不是很完善，咱们可以用自行思考，看看怎么样加入其他方式，使得系统选择更多O(∩_∩)O

好了，今天的分享就到这里儿。别忘了点赞收藏😄😄😄

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