C语言单链表数据输入详解：从节点创建到链表遍历

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@小白创作中心

C语言单链表数据输入详解：从节点创建到链表遍历

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来源

https://docs.pingcode.com/baike/1215200

单链表是数据结构中的基本概念，也是C语言编程中常见的数据组织方式。本文将详细介绍如何在C语言中向单链表输入数据，包括创建链表节点、动态分配内存、初始化节点数据、将节点插入链表（头部、尾部和指定位置）以及遍历链表验证输入等步骤。

在C语言中，向单链表中输入数据的方法包括创建链表节点、动态分配内存、初始化节点数据、将节点插入链表、遍历链表并验证输入。接下来，我们将深入探讨如何实现这些步骤。

一、创建链表节点

在C语言中，链表节点通常由结构体（struct）来定义，每个节点包含数据部分和指向下一个节点的指针部分。以下是定义节点结构的示例代码：

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

// 定义链表节点结构  
struct Node {  
    int data;  
    struct Node* next;  
};

二、动态分配内存

为了在运行时动态创建链表节点，我们需要使用 malloc 函数来分配内存。以下是创建新节点并分配内存的示例代码：

struct Node* createNode(int data) {
    struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));  
    if (newNode == NULL) {  
        printf("内存分配失败\n");  
        exit(1);  
    }  
    newNode->data = data;  
    newNode->next = NULL;  
    return newNode;  
}

三、初始化节点数据

在创建节点时，我们通常会直接初始化节点的数据部分。上面的 createNode 函数已经展示了如何初始化节点数据部分。我们可以根据需要修改数据类型和初始化方法。

四、将节点插入链表

将新节点插入链表有多种方法，可以在链表头部插入、在链表尾部插入或者在链表的特定位置插入。以下是几种常见的插入方法：

1. 在链表头部插入节点

在头部插入节点是最简单的方法，只需要将新节点的 next 指针指向当前的头节点，然后更新头节点指针：

void insertAtHead(struct Node** head, int data) {
    struct Node* newNode = createNode(data);  
    newNode->next = *head;  
    *head = newNode;  
}

2. 在链表尾部插入节点

在尾部插入节点需要先遍历链表找到最后一个节点，然后将新节点插入到最后一个节点的后面：

void insertAtTail(struct Node** head, int data) {
    struct Node* newNode = createNode(data);  
    if (*head == NULL) {  
        *head = newNode;  
    } else {  
        struct Node* temp = *head;  
        while (temp->next != NULL) {  
            temp = temp->next;  
        }  
        temp->next = newNode;  
    }  
}

3. 在指定位置插入节点

在指定位置插入节点需要先遍历链表找到目标位置，然后将新节点插入到目标位置：

void insertAtPosition(struct Node** head, int data, int position) {
    struct Node* newNode = createNode(data);  
    if (position == 0) {  
        newNode->next = *head;  
        *head = newNode;  
    } else {  
        struct Node* temp = *head;  
        for (int i = 0; i < position - 1 && temp != NULL; i++) {  
            temp = temp->next;  
        }  
        if (temp == NULL) {  
            printf("位置超出链表长度\n");  
        } else {  
            newNode->next = temp->next;  
            temp->next = newNode;  
        }  
    }  
}

五、遍历链表并验证输入

为了验证我们插入的数据是否正确，我们需要遍历链表并输出每个节点的数据：

void printList(struct Node* head) {
    struct Node* temp = head;  
    while (temp != NULL) {  
        printf("%d -> ", temp->data);  
        temp = temp->next;  
    }  
    printf("NULL\n");  
}

六、完整示例代码

以下是一个包含所有上述功能的完整示例代码：

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

// 定义链表节点结构  
struct Node {  
    int data;  
    struct Node* next;  
};  

// 创建新节点  
struct Node* createNode(int data) {  
    struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));  
    if (newNode == NULL) {  
        printf("内存分配失败\n");  
        exit(1);  
    }  
    newNode->data = data;  
    newNode->next = NULL;  
    return newNode;  
}  

// 在头部插入节点  
void insertAtHead(struct Node** head, int data) {  
    struct Node* newNode = createNode(data);  
    newNode->next = *head;  
    *head = newNode;  
}  

// 在尾部插入节点  
void insertAtTail(struct Node** head, int data) {  
    struct Node* newNode = createNode(data);  
    if (*head == NULL) {  
        *head = newNode;  
    } else {  
        struct Node* temp = *head;  
        while (temp->next != NULL) {  
            temp = temp->next;  
        }  
        temp->next = newNode;  
    }  
}  

// 在指定位置插入节点  
void insertAtPosition(struct Node** head, int data, int position) {  
    struct Node* newNode = createNode(data);  
    if (position == 0) {  
        newNode->next = *head;  
        *head = newNode;  
    } else {  
        struct Node* temp = *head;  
        for (int i = 0; i < position - 1 && temp != NULL; i++) {  
            temp = temp->next;  
        }  
        if (temp == NULL) {  
            printf("位置超出链表长度\n");  
        } else {  
            newNode->next = temp->next;  
            temp->next = newNode;  
        }  
    }  
}  

// 打印链表  
void printList(struct Node* head) {  
    struct Node* temp = head;  
    while (temp != NULL) {  
        printf("%d -> ", temp->data);  
        temp = temp->next;  
    }  
    printf("NULL\n");  
}  

// 主函数  
int main() {  
    struct Node* head = NULL;  
    insertAtHead(&head, 3);  
    insertAtHead(&head, 2);  
    insertAtHead(&head, 1);  
    insertAtTail(&head, 4);  
    insertAtTail(&head, 5);  
    insertAtPosition(&head, 10, 2);  
    printList(head);  
    return 0;  
}

以上代码展示了如何在C语言中向单链表输入数据，包括创建节点、初始化节点数据、在链表头部和尾部插入节点以及在指定位置插入节点，并通过遍历链表验证输入的数据。通过这些方法，您可以灵活地操作单链表，并根据需要进行数据输入和管理。