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wzjs 2025/9/13 15:35:53
长沙com建站网站设计,室内设计作品集,阿里云 虚拟主机 wordpress,新河网新河吧目录 要求： 学习要点： 1、学生结构体和链表的定义 ①为什么结构体里面可以定义指针？ ②为什么结构体中的指针可以是结构体类型？ ③如何理解 *next 和 *head？ 2、显示所有学生信息 3、添加学生信息 ①为什么要…

目录

要求：

学习要点：

1、学生结构体和链表的定义

①为什么结构体里面可以定义指针？

②为什么结构体中的指针可以是结构体类型？

③如何理解 *next 和 *head？

2、显示所有学生信息

3、添加学生信息

①为什么要将新指针的next指向head？

4、查询学生信息

5、修改学生信息

①为什么输入年龄的时候要用&node->age?

6、删除学生信息

①新增current和prev指针的作用？

②prev == NULL 代表什么意思？

③如果prev ！=NULL

④循环更新两个节点

7、排序学生信息

①为什么要重建链表？

最终代码：

要求：

  1. 使用动态链表管理学生数据：将学生数据存储在动态链表中，而不是静态数组中。

  2. 支持多字段排序功能：实现基于姓名、年龄或性别的排序。

  3. 实现数据的持久化存储：通过文件I/O操作将学生数据保存到文件中，并在程序启动时加载数据。

学习要点：

1、学生结构体和链表的定义

typedef struct stu {char name[30];  // 姓名int age;        // 年龄char sex[5];    // 性别struct stu *next; // 指向下一个学生
} STU;// 全局链表头指针
STU *head = NULL;
①为什么结构体里面可以定义指针？

        结构体是一种用户自定义的数据类型，可以包含多个不同类型的成员。在结构体中定义指针，是为了实现更复杂的数据结构，例如链表、树等。链表是一种动态数据结构，通过在结构体中定义一个指向同一结构体类型的指针，可以将多个结构体连接起来，形成一个链表。

②为什么结构体中的指针可以是结构体类型？

        在C语言中，结构体可以包含指向自身的指针。这是因为结构体的定义是在编译时完成的，而指针的大小是固定的（通常为4字节或8字节，取决于平台），与它指向的数据类型的实际大小无关。因此，即使结构体的定义尚未完全完成，编译器也可以确定指针的大小。

③如何理解 *next 和 *head？

        每个链表节点（STU结构体）都有一个next指针。next 指向链表中的下一个节点，通过这种方式，多个节点可以连接起来形成一个链表。如果一个节点的next指针为NULL，表示该节点是链表的最后一个节点。

   head 是一个指针，用于标识链表的起始位置。如果head为NULL，表示链表为空。通过head可以访问链表中的第一个节点，进而通过next指针遍历整个链表。

head -> node1 -> node2 -> NULL

  • head 是一个指针，指向node1。

  • node1->next 是一个指针，指向node2。

  • node2->next 是一个指针，值为NULL，表示链表结束。

2、显示所有学生信息

void show_all_stu() {printf("学生信息如下：\n");STU *current = head;while (current != NULL) {printf("%s    %d    %s\n", current->name, current->age, current->sex);current = current->next;}
}
  • current 是一个临时指针，用于遍历链表。
  • 初始时，current指向head。
  • 每次循环中，通过current->next移动到下一个节点，直到current为NULL（链表结束）。

3、添加学生信息

void add_stu() {STU *new_stu = (STU *)malloc(sizeof(STU));if (new_stu == NULL) {printf("内存分配失败\n");return;}printf("请输入姓名：");scanf("%s", new_stu->name);printf("请输入年龄：");scanf("%d", &new_stu->age);printf("请输入性别(男或女)：");scanf("%s", new_stu->sex);new_stu->next = head;head = new_stu;
}
  • 使用 malloc 动态分配一个学生节点。
  • 将新节点插入到链表头部（即新节点的 next 指向当前的 head，然后将 head 更新为新节点）。
①为什么要将新指针的next指向head？

        在链表操作中，将新节点插入到链表头部是一种常见的操作方式，这种方式可以快速地将新节点添加到链表中，而不需要遍历整个链表。

        假设我们有一个链表，其结构如下：head -> node1 -> node2 -> NULL

        现在我们创建了一个新的节点new_stu，并希望将它插入到链表的头部。插入后的链表结构应该是：head -> new_stu -> node1 -> node2 -> NULL

        为了实现这一点，我们需要进行以下两步操作：

        ①将new_stu的next指向head,将新节点的next指针指向当前的链表头部（head），new_stu->next 的值：new_stu->next 被设置为 head 的值，即 node1 的地址：new_stu -> next = head

        ②将new_stu赋值给head，head 的值被更新为 new_stu 的地址，head 现在指向 new_stu，而 new_stu->next 仍然指向 node1：head = new_stu

        此时链表结构：head -> new_stu -> node1 -> node2 -> NULL

4、查询学生信息

STU *find_stu_node(char *name) {STU *current = head;while (current != NULL) {if (strcmp(current->name, name) == 0) {return current;}current = current->next;}return NULL;
}void show_one_stu() {printf("请输入需要找的学生姓名：");char name[30];scanf("%s", name);STU *node = find_stu_node(name);if (node != NULL) {printf("%s 信息如下\n", name);printf("%s    %d    %s\n", node->name, node->age, node->sex);} else {printf("没有 %s 相关信息\n", name);}
}
  • find_stu_node 函数通过遍历链表查找指定姓名的学生节点。
  • show_one_stu 函数调用 find_stu_node，如果找到学生，则打印其信息；否则提示未找到。

5、修改学生信息

void modify_one_stu() {printf("请输入需要修改的学生姓名：");char name[30];scanf("%s", name);STU *node = find_stu_node(name);if (node != NULL) {printf("学生原来的信息：\n");printf("%s    %d    %s\n", node->name, node->age, node->sex);printf("\n");printf("请输入新的学生信息：\n");printf("请输入姓名：");scanf("%s", node->name);printf("请输入年龄：");scanf("%d", &node->age);printf("请输入性别(男或女)：");scanf("%s", node->sex);printf("信息更新成功，新信息如下：\n");printf("%s    %d    %s\n", node->name, node->age, node->sex);} else {printf("没有 %s 相关信息\n", name);}
}
①为什么输入年龄的时候要用&node->age?
  • 对于scanf函数，当需要读取的数据类型是非数组类型（如int、float、double等）时，必须提供变量的地址，因为scanf需要知道将读取到的数据存储到哪里。
  • 对于scanf函数，当需要读取的数据类型是数组类型（如char数组，用于存储字符串）时，可以直接传递数组名，因为数组名本身就是一个指向数组首元素的指针。

6、删除学生信息

void del_one_stu() {printf("请输入需要删除的学生姓名：");char name[30];scanf("%s", name);STU *current = head;// 从链表头部开始STU *prev = NULL;while (current != NULL) {if (strcmp(current->name, name) == 0) {if (prev == NULL) {// 删除头节点head = current->next;} else {// 删除中间或尾节点prev->next = current->next;}free(current);printf("%s 删除成功\n", name);return;}prev = current;current = current->next;}printf("没有 %s 相关信息\n", name);
}
①新增current和prev指针的作用？

        在链表中删除一个节点时，需要更新前一个节点的next指针，使其指向被删除节点的下一个节点。为了实现这一点，我们需要跟踪当前节点的前一个节点，这就是prev指针的作用

  • current指针：用于遍历链表，指向当前正在检查的节点。
  • prev指针：用于跟踪current指针的前一个节点。
②prev == NULL 代表什么意思？

说明当前节点是链表的第一个节点（即head），需要删除head节点直接将当前节点（head也可以是current的next赋值给head）即可。

③如果prev ！=NULL

需要将前一个节点的next指向当前节点的next（prev->next = current->next;）删除当前节点

④循环更新两个节点
  • prev = current;
  • current = current->next;

7、排序学生信息

void sort_stu() {printf("请选择排序字段：\n");printf("1. 按姓名排序\n");printf("2. 按年龄排序\n");printf("3. 按性别排序\n");int choice;scanf("%d", &choice);STU *arr[100];int count = 0; //count 用于记录数组中存储的节点数量STU *current = head;while (current != NULL) {arr[count++] = current;//遍历链表，将每个节点的指针存储到数组 arr 中current = current->next;}for (int i = 0; i < count - 1; i++) {for (int j = 0; j < count - i - 1; j++) {int cmp;if (choice == 1) {cmp = strcmp(arr[j]->name, arr[j + 1]->name);//如果第一个字符串大于第二个字符串，返回值大于0；相等，返回0；小于，返回值小于0} else if (choice == 2) {cmp = arr[j]->age - arr[j + 1]->age;//比较两个整数（年龄），如果第一个年龄大于第二个年龄，返回值大于0；否则小于0} else if (choice == 3) {cmp = strcmp(arr[j]->sex, arr[j + 1]->sex);}if (cmp > 0) {STU *temp = arr[j];//临时变量，用于存储交换过程中的节点指针arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}// 重建链表for (int i = 0; i < count - 1; i++) {arr[i]->next = arr[i + 1];}if (count > 0) {arr[count - 1]->next = NULL;//最后一个节点的 next 指针设置为 NULL}head = arr[0];//更新链表的头指针 head
}
①为什么要重建链表？

        在链表排序的过程中，重建链表是一个关键步骤，其目的是将排序后的节点重新连接起来，形成一个有序的链表。这是因为链表的节点在内存中是分散存储的，排序操作只是改变了节点的顺序，而没有改变它们在内存中的位置。

最终代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>// 定义学生结构体
typedef struct stu {char name[30];  // 姓名int age;        // 年龄char sex[5];    // 性别struct stu *next; // 指向下一个学生
} STU;// 全局链表头指针
STU *head = NULL;// 帮助菜单显示函数
void help_menu() {printf("\n");printf("     欢迎使用本学生信息管理系统\n");printf("* ================================ *\n");printf("* 1. 添加                          *\n");printf("* 2. 显示                          *\n");printf("* 3. 查询                          *\n");printf("* 4. 修改                          *\n");printf("* 5. 删除                          *\n");printf("* 6. 排序                          *\n");printf("* 7. 保存到文件                    *\n");printf("* 8. 从文件加载                    *\n");printf("* 9. 退出                          *\n");printf("* ================================ *\n");
}// 显示所有学生信息
void show_all_stu() {printf("学生信息如下：\n");STU *current = head;while (current != NULL) {printf("%s    %d    %s\n", current->name, current->age, current->sex);current = current->next;}
}// 添加学生信息
void add_stu() {STU *new_stu = (STU *)malloc(sizeof(STU));if (new_stu == NULL) {printf("内存分配失败\n");return;}printf("请输入姓名：");scanf("%s", new_stu->name);printf("请输入年龄：");scanf("%d", &new_stu->age);printf("请输入性别(男或女)：");scanf("%s", new_stu->sex);new_stu->next = head;head = new_stu;
}// 查询学生所在的节点
STU *find_stu_node(char *name) {STU *current = head;while (current != NULL) {if (strcmp(current->name, name) == 0) {return current;}current = current->next;}return NULL;
}// 打印找到学生的信息
void show_one_stu() {printf("请输入需要找的学生姓名：");char name[30];scanf("%s", name);STU *node = find_stu_node(name);if (node != NULL) {printf("%s 信息如下\n", name);printf("%s    %d    %s\n", node->name, node->age, node->sex);} else {printf("没有 %s 相关信息\n", name);}
}// 修改某个学生的信息
void modify_one_stu() {printf("请输入需要修改的学生姓名：");char name[30];scanf("%s", name);STU *node = find_stu_node(name);if (node != NULL) {printf("学生原来的信息：\n");printf("%s    %d    %s\n", node->name, node->age, node->sex);printf("\n");printf("请输入新的学生信息：\n");printf("请输入姓名：");scanf("%s", node->name);printf("请输入年龄：");scanf("%d", &node->age);printf("请输入性别(男或女)：");scanf("%s", node->sex);printf("信息更新成功，新信息如下：\n");printf("%s    %d    %s\n", node->name, node->age, node->sex);} else {printf("没有 %s 相关信息\n", name);}
}// 删除某个学生
void del_one_stu() {printf("请输入需要删除的学生姓名：");char name[30];scanf("%s", name);STU *current = head;STU *prev = NULL;while (current != NULL) {if (strcmp(current->name, name) == 0) {if (prev == NULL) {// 删除头节点head = current->next;} else {// 删除中间或尾节点prev->next = current->next;}free(current);printf("%s 删除成功\n", name);return;}prev = current;current = current->next;}printf("没有 %s 相关信息\n", name);
}// 排序学生信息
void sort_stu() {printf("请选择排序字段：\n");printf("1. 按姓名排序\n");printf("2. 按年龄排序\n");printf("3. 按性别排序\n");int choice;scanf("%d", &choice);STU *arr[100];int count = 0;STU *current = head;while (current != NULL) {arr[count++] = current;current = current->next;}for (int i = 0; i < count - 1; i++) {for (int j = 0; j < count - i - 1; j++) {int cmp;if (choice == 1) {cmp = strcmp(arr[j]->name, arr[j + 1]->name);} else if (choice == 2) {cmp = arr[j]->age - arr[j + 1]->age;} else if (choice == 3) {cmp = strcmp(arr[j]->sex, arr[j + 1]->sex);}if (cmp > 0) {STU *temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}// 重建链表for (int i = 0; i < count - 1; i++) {arr[i]->next = arr[i + 1];}if (count > 0) {arr[count - 1]->next = NULL;}head = arr[0];
}// 保存学生信息到文件
void save_to_file() {FILE *fp = fopen("students.dat", "wb");if (fp == NULL) {printf("文件打开失败\n");return;}STU *current = head;while (current != NULL) {fwrite(current, sizeof(STU), 1, fp);current = current->next;}fclose(fp);printf("数据已保存到文件 students.dat\n");
}// 从文件加载学生信息
void load_from_file() {FILE *fp = fopen("students.dat", "rb");if (fp == NULL) {printf("文件打开失败\n");return;}STU *new_stu;while (fread(&new_stu, sizeof(STU), 1, fp) == 1) {new_stu->next = head;head = new_stu;}fclose(fp);printf("数据已从文件 students.dat 加载\n");
}int main() {while (1) {help_menu();printf("请输入指令数字：");int cmd;scanf("%d", &cmd);switch (cmd) {case 1:add_stu();break;case 2:show_all_stu();break;case 3:show_one_stu();break;case 4:modify_one_stu();break;case 5:del_one_stu();break;case 6:sort_stu();break;case 7:save_to_file();break;case 8:load_from_file();break;case 9:printf("退出系统\n");return 0;default:printf("指令数字错误，请重新输入\n");}}return 0;
}

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