2025-03-27 学习记录--C/C++-C语言 头插法插入单链表

单链表的结构体定义，请查看我的另一篇文章。

C语言 头插法插入单链表 ⭐️

【题目】采用头插法在头指针为L处建立一个带头结点的单链表，输入-1表示结束，结果返回建立的单链表。

/**
 * 头插法创建链表（输入-1终止）
 * @return 返回创建好的链表头指针
 */
LinkList List_HeadInsert() {
    // 1. 创建头结点
    LinkList L = (LNode *)malloc(sizeof(LNode));  // 动态分配头节点内存空间
    L -> next = NULL;                    // 初始化头节点的next指针为NULL

    int x;  // 用于存储用户输入的临时变量
    scanf("%d", &x);  // 2. 读取第一个输入值

    // 3. 头插法循环插入节点
    while(x != -1) {  // 当输入不是-1时继续循环
        // 3.1 创建新节点
        LNode *S = (LNode *)malloc(sizeof(LNode));  // 为新节点分配内存
        S -> data = x;       // 将输入值存入新节点的data域
        
        // 3.2 头插法关键操作
        S -> next = L -> next;  // 新节点指向原首节点（头结点的next）
        L -> next = S;          // 头结点指向新节点（完成插入）
        
        scanf("%d", &x);  // 3.3 读取下一个输入值
    }
    
    return L;  // 4. 返回链表头指针
}

完整代码： 👇🏻

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>  // 包含malloc和exit函数

// 定义链表节点结构
typedef struct LNode {
    int data;            // 节点数据域
    struct LNode *next;  // 指向下一个节点的指针
} LNode, *LinkList;      // LNode是节点类型，LinkList是指向节点的指针类型

/**
 * 头插法创建链表（输入-1终止）
 * @return 返回创建好的链表头指针
 */
LinkList List_HeadInsert() {
    // 创建头结点（哨兵节点）
    LinkList L = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));  // 分配头节点内存
    if (!L) exit(EXIT_FAILURE);  // 内存分配失败则退出程序
    L->next = NULL;              // 初始化头节点的next指针为NULL
    
    int x;  // 用于存储用户输入的临时变量
    printf("输入数字（-1结束）: ");
    scanf("%d", &x);  // 读取第一个输入值
    
    // 处理直接输入-1的情况
    if (x == -1) {
        free(L);  // 释放刚创建的头节点
        return NULL;  // 返回空链表
    }

    // 头插法插入节点
    while (x != -1) {  // 当输入不是-1时循环
        LNode *s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));  // 创建新节点
        if (!s) exit(EXIT_FAILURE);  // 内存分配失败处理
        s->data = x;       // 将输入值存入新节点
        s->next = L->next; // 新节点指向原首节点（头插法关键步骤）
        L->next = s;       // 头结点指向新节点（完成插入）
        scanf("%d", &x);   // 读取下一个输入值
    }
    return L;  // 返回链表头指针
}

int main() {
    // 创建链表
    LinkList L = List_HeadInsert();
    
    // 打印链表
    LNode *p = L ? L->next : NULL;  // p指向第一个实际节点（跳过头结点）
    while (p) {  // 遍历链表直到NULL
        printf("%d ", p->data);  // 打印当前节点数据
        p = p->next;            // 移动到下一个节点
    }
    
    return 0;
}

输入/输出示例：

输入数字（-1结束）: 3 5 2 -1
输出: 2 5 3  // 头插法导致逆序

示例执行流程：

• 输入：3 5 2 -1
  • 1、创建头结点
  • 2、插入3：链表 头->3
  • 3、插入5：链表 头->5->3
  • 4、插入2：链表 头->2->5->3
  • 5、遇到-1结束
• 输出：2 5 3（与输入顺序相反）