學習C語言指針和鏈表的體會

一。指針原理

指針是一個存儲計算機內存地址的變量。從指針指向的內存讀取數據稱作指針的取值。指針可以指向某些具體類型的變量地址，例如int、long和double。指針也可以是void類型、NULL指針和未初始化指針。

二。鏈表原理

鏈表由n個節點離散分配，每個節點通過指針連接。每一個節點由一個前驅節點和一個后驅節點，首節點沒有前驅節點，尾節點沒有后驅節點。鏈表既然由很多個節點，節點由兩個部分組成，一是數據域，用來存放有效數據；二是指針域，用來指向下一個節點；首先應該構造出節點，然后再把所有的節點連起來，就構成了鏈表。

#include<stdio.h>

int main()

{

   int*ptr;   // 聲明一個int指針

   int val =1;  // 聲明一個int值

   ptr =&val;  // 為指針分配一個int值的引用

   int deref = *ptr;  // 對指針進行取值，打印存儲在指針地址中的內容

  printf("deref地址=%ld,值=%d\n",ptr, deref);

第2行，我們通過*操作符聲明了一個int指針。接著我們聲明了一個int變量并賦值為1。然后我們用int變量的地址初始化我們的int指針。接下來對int指針取值，用變量的內存地址初始化int指針。最終，我們打印輸出變量值，內容為1。

第6行的&val是一個引用。在val變量聲明并初始化內存之后，通過在變量名之前使用地址操作符&我們可以直接引用變量的內存地址。

第8行，我們再一次使用*操作符來對該指針取值，可直接獲得指針指向的內存地址中的數據。由于指針聲明的類型是int，所以取到的值是指針指向的內存地址存儲的int值。

這里可以把指針、引用和值的關系類比為信封、郵箱地址和房子。一個指針就好像是一個信封，我們可以在上面填寫郵寄地址。一個引用（地址）就像是一個郵件地址，它是實際的地址。取值就像是地址對應的房子。我們可以把信封上的地址擦掉，寫上另外一個我們想要的地址，但這個行為對房子沒有任何影響。

三。體會

我們未學習鏈表的時候，如果要存儲數量比較多的同類型或同結構的數據的時候，總是使用一個數組。比如說我們要存儲一個班級學生的某科分數，總是定義一個float型數組但是，在使用數組的時候，總有一個問題困擾著我們：數組應該有多大？ 
在很多的情況下，你并不能確定要使用多大的數組，比如上例，你可能并不知道該班級的學生的人數，那么你就要把數組定義得足夠大。這樣，你的程序在運行時就申請了固定大小的你認為足夠大的內存空間。即使你知道該班級的學生數，但是如果因為某種特殊原因人數有增加或者減少，你又必須重新去修改程序，擴大數組的存儲范圍。這種分配固定大小的內存分配方法稱之為靜態內存分配。但是這種內存分配的方法存在比較嚴重的缺陷，特別是處理某些問題時：在大多數情況下會浪費大量的內存空間，在少數情況下，當你定義的數組不夠大時，可能引起下標越界錯誤，甚至導致嚴重后果。 

  通過這次的學習我明白了怎么去學指針和鏈表的原理，有了新的認識

附件：學生信息管理系統

/*

*學生信息管理程序，

*管理學生的個人信息及各科成績；

*/

#include <stdio.h>  

#include <conio.h>  

#include <string.h>  

#include <stdlib.h>  

typedef struct Node Node;  

//定義成績信息節點

//分別為語文、數學、英語和總成績；

struct Score  

{  

    int chinese,math,english,sum;  

};  

//定義學生信息節點

//分別為姓名、班級、學號、成績和指向下一個節點的指針

//定義了4個全局變量，頭節點，和臨時節點變量；

struct Node  

{  

    char name[20],classs[20],number[20];  

    struct Score score;  

    struct Node* next;  

}*head,*u,*p,*q;  

  //定義多個學生的學生個數及各科平均成績優秀率及格率；

int n,C,M,E,Cj,Cy,Mj,My,Ej,Ey;  

char num[20];  

//進入菜單函數

void Welcome()  

{  

    printf("\t\t      # # # # # # # # # # # # # # # # #\n");  

    printf("\t\t      #   歡迎您使用學生成績管理系統 #\n");  

    printf("\t\t      #                              #\n");  

    printf("\t\t      #         1.讀取文件           #\n");  

    printf("\t\t      #                              #\n");  

    printf("\t\t      #         2.保存文件           #\n");  

    printf("\t\t      #                              #\n");  

    printf("\t\t      #         3.添加學生成績       #\n");  

    printf("\t\t      #                              #\n");  

    printf("\t\t      #         4.修改學生成績       #\n");  

    printf("\t\t      #                              #\n");  

    printf("\t\t      #         5.刪除學生成績       #\n");  

    printf("\t\t      #                              #\n");  

    printf("\t\t      #         6.查詢個人成績       #\n");  

    printf("\t\t      #                              #\n");  

    printf("\t\t      #         7.查詢本班成績       #\n");  

    printf("\t\t      #                              #\n");  

    printf("\t\t      #         8.查詢全校成績       #\n");  

    printf("\t\t      #                              #\n");  

    printf("\t\t      #         9.退出管理系統       #\n");  

    printf("\t\t      #                              #\n");  

    printf("\t\t      # # # # # # # # # # # # # # # # #\n\n");  

    printf("\t\t       請輸入指令:(1-9) ");  

}  

//構造節點函數

Node* new_node(Node* uu)  

{  

    uu = (Node*)malloc(sizeof(Node));  

    uu->next = NULL;  

    return uu;  

}  

//添加學生信息

void Add()  

{  

//新建一個節點；

    u = new_node(u);  

    printf("\n請輸入您要加入的學生的信息:\n");  

    printf("\n姓名: ");  

    scanf("%s",u->name);  

    printf("\n班級: ");  

    scanf("%s",u->classs);  

    printf("\n學號: ");  

    scanf("%s",u->number);  

    printf("\n語文、數學、英語成績: ");  

    scanf("%d%d%d",&u->score.chinese,&u->score.math,&u->score.english);  

//計算總成績；

    u->score.sum = u->score.chinese + u->score.math + u->score.english;  

//采用頭插法將新節點的尾指針指向第二個節點(掰開）

    u->next = head->next;  

//將新節點放在頭節點后面；

    head->next = u;  

    printf("\n--->添加成功!\n");  

}  

//根據學號修改信息

//和查找函數一樣，依次從第二個節點開始遍歷，如果找到這更新

void Mod()  

{  

    n = 0;  

    printf("\n請輸入您要修改的學號: ");  

    scanf("%s",num);  

    for(u = head; u != NULL;u = u->next)  

    {  

        if(strcmp(u->number,num) == 0)  

        {  

            n = 1;  

            printf("\n請輸入新的語文、數學、英語成績: ");  

            scanf("%d%d%d",&u->score.chinese,&u->score.math,&u->score.english);  

            u->score.sum = u->score.chinese + u->score.math + u->score.english;  

            printf("\n--->修改成功!\n");  

            break;  

        }  

    }  

    if(!n)  

        printf("\n--->沒有這個學生的信息!\n");  

}  

//根據學號刪除學生信息，

//從頭節點開始遍歷，如果找到這刪除此節點；

void Del()  

{  

    n = 0;  

    printf("\n請輸入您要刪除的學生的學號: ");  

    scanf("%s",num);  

    for(u = head; u != NULL;u = u->next)  

    {  

        if(strcmp(u->number,num) == 0)  

        {  

            n = 1;  

            p->next = u->next;  

            free(u);  

            printf("\n--->刪除成功!\n");  

            break;  

        }  

        p = u;  

    }  

    if(!n)  

        printf("\n--->沒有這個學生的信息!\n");  

}  

void Sort()  

{  

    int i,j;  

//記錄學生總數；

    n = 0;  

    for(u = head->next; u != NULL;u = u->next)  

        n++;  

//采用冒泡法對各個節點按班級升序和總成績降序排列

    for(i=1;i<=n;i++)  

    {  

        u = head;  

        for(j=0;j<n-i;j++)  

        {  

            p = u->next;  

            q = p->next;  

            if(strcmp(p->classs,q->classs) > 0 || strcmp(p->classs,q->classs) == 0 && p->score.sum < q->score.sum)  

            {  

                u->next = q;  

                p->next = q->next;  

                q->next = p;  

            }  

            u = u->next;  

        }  

    }  

}  

//按學號查找某一學生成績；

void Que_One()  

{  

//標志變量，記錄是否查找成功；

    n = 0;  

    printf("\n請輸入您要查詢的學生的學號: ");  

    scanf("%s",num);  

//從第二個節點開始遍歷，直到最后一個節點為止；

    for(u = head->next; u != NULL;u = u->next)  

    {  

//如果當前節點學號與要查找學號一致這輸出此學生信息；

        if(strcmp(u->number,num) == 0)  

        {  

            n = 1;  

            printf("\n");  

            puts("班級       姓名          語文  數學  英語 總成績");  

            printf("%-11s%-15s",u->classs,u->name);  

            printf("%-6d%-6d%-6d%-6d\n",u->score.chinese,u->score.math,u->score.english,u->score.sum);  

            break;  

        }  

    }  

    if(!n)  

        printf("\n--->沒有這個學生的信息!\n");  

}  

void Analyze_Sco(Node *uu)  

{  

//對查找到的節點進行求各科平均成績

//求優秀率及格率；

    C += uu->score.chinese;  

    M += uu->score.math;  

    E += uu->score.english;  

    if(uu->score.chinese >= 60)  

        Cj++;  

    if(uu->score.chinese >= 90)  

        Cy++;  

    if(uu->score.math >= 60)  

        Mj++;  

    if(uu->score.math >= 90)  

        My++;  

    if(uu->score.english >= 60)  

        Ej++;  

    if(uu->score.english >= 90)  

        Ey++;  

}  

//打印各科平均成績及格率優秀率

void Print_Sco()  

{  

    printf("語文平均成績: %-6.2f, 及格率: %%%-6.2f , 優秀率: %%%-6.2f.\n\n",(float)C/n,(float)100*Cj/n,(float)100*Cy/n);  

    printf("數學平均成績: %-6.2f, 及格率: %%%-6.2f , 優秀率: %%%-6.2f.\n\n",(float)M/n,(float)100*Mj/n,(float)100*My/n);  

    printf("英語平均成績: %-6.2f, 及格率: %%%-6.2f , 優秀率: %%%-6.2f.\n\n",(float)E/n,(float)100*Ej/n,(float)100*Ey/n);  

}  

//查找某一班級所以學生的信息；

void Que_Cla()  

{  

//對鏈表節點排序；

    Sort();  

    n = C = M = E = Cj = Cy = Mj = My = Ej = Ey = 0;  

    printf("\n請輸入您要查詢的班級: ");  

    scanf("%s",num);  

    printf("\n");  

    for(u = head->next; u != NULL;u = u->next)  

    {  

//不是該班的學生則跳過；

        if(strcmp(u->classs,num))  

            continue;  

//如果是第一個學生則打印頭信息

        if(!n)  

            puts("學號       姓名          語文  數學  英語 總成績");  

        n++;  

        printf("%-11s%-15s",u->number,u->name);  

        printf("%-6d%-6d%-6d%-d\n",u->score.chinese,u->score.math,u->score.english,u->score.sum);  

        Analyze_Sco(u);  

    }  

    if(!n)  

    {  

        printf("沒有這個班級的學生信息!\n");  

        return ;  

    }  

//打印該班級學生的各個成績的特征值；

    printf("\n該班共有學生 %d 人.\n\n",n);  

    Print_Sco();  

}  

//打印全校所以學生的信息

//具體情況同打印班級學生信息；

void Que_All()  

{  

    Sort();  

    n = C = M = E = Cj = Cy = Mj = My = Ej = Ey = 0;  

    printf("\n");  

    if(head->next == NULL)  

    {  

        printf("--->沒有學生信息!\n");  

        return ;  

    }  

    puts("班級        學號        姓名          語文  數學  英語 總成績");  

    for(u = head->next; u != NULL;u = u->next)  

    {  

        n++;  

        printf("%-12s%-12s%-15s",u->classs,u->number,u->name);  

        printf("%-6d%-6d%-6d%-d\n",u->score.chinese,u->score.math,u->score.english,u->score.sum);  

        Analyze_Sco(u);  

    }  

    printf("\n全校共有學生 %d 人.\n\n",n);  

    Print_Sco();  

}  

//保存文件；

void Save()  

{  

    char c;  

    printf("\n確認保存？(Y/N): ");  

    scanf("%*c%c",&c);  

    if(c == 'N')  

        return ;  

    FILE *fp;  

    if((fp=fopen("C:\\data.txt","w"))==NULL)  

    {  

        printf("\n--->無法打開文件\n");  

        return ;  

    }  

//寫入數據表頭信息；

    fputs("班級       學號       姓名          語文  數學  英語 總成績",fp);  

    if(head->next != NULL)  

        fputs("\n",fp);  

//從頭節點開始依次寫入文件；

    for(u = head->next; u != NULL;u = u->next)  

    {  

        fprintf(fp,"%-11s%-11s%-15s",u->classs,u->number,u->name);  

        fprintf(fp,"%-6d%-6d%-6d%-d",u->score.chinese,u->score.math,u->score.english,u->score.sum);  

        if(u->next != NULL)  

            fprintf(fp,"\n");  

    }  

    fclose(fp);  

    printf("\n--->成績成功存入C:\\\\data.txt中\n");  

}  

//讀取文件；

void Open()  

{  

    printf("\n請把數據放到目錄C:\\\\data.txt中,按任意鍵確認.\n");  

    getch();  

    FILE *fp; 

//從c盤根目錄下讀取文件；

    if((fp=fopen("C:\\data.txt","r"))==NULL)  

    {  

        printf("\n--->沒有找到文件!\n");  

        return ;  

    }  

    char tmp[100];  

//讀取65個菜單頭字符存入tem字符數組中；

    fgets(tmp,66,fp);  

//讀到文件結尾處跳出循環；

    while(!feof(fp))  

    {  

        u = new_node(u);  

        fscanf(fp,"%s%s%s",u->classs,u->number,u->name);  

        fscanf(fp,"%d%d%d%d",&u->score.chinese,&u->score.math,&u->score.english,&u->score.sum);

//頭插法建立鏈表；

        u->next = head->next;  

        head->next = u;  

    }  

    printf("\n--->成績讀入成功!\n");  

    fclose(fp);  

}  

//退出程序

void Exi()  

{  

    char c;  

    printf("\n確定退出？(Y/N): ");  

    scanf("%*c%c",&c);  

    if(c == 'N')  

        return ;  

//打印結束語；

    system("cls");  

    printf("\n\n");  

    printf("\t\t\t     %c %c %c %c %c %c %c %c %c\n",4,4,4,4,4,4,4,4,4);  

    printf("\t\t\t     %c 謝謝使用 %c\n",4,4);  

    printf("\t\t\t     %c %c %c %c %c %c %c %c %c\n",4,4,4,4,4,4,4,4,4);  

    printf("\t\t\t                          Thank you!\n\n\n");  

    exit(0);  

}  

int main()  

{  

//存儲指令的變量

    int orz;  

//設置系統文本顏色

    system("color 0B");  

//新建一個學生信息頭節點；

    head = new_node(head);  

    while(1)  

    {  

//顯示菜單、

        Welcome();  

//接收用戶命令、

        scanf("%d",&orz);  

//調用系統函數清屏；

        system("cls");  

        switch(orz)  

        {  

//根據指令進入相應菜單選項

            case 1:Open();break;  

            case 2:Save();break;  

            case 3:Add();break;  

            case 4:Mod();break;  

            case 5:Del();break;  

            case 6:Que_One();break;  

            case 7:Que_Cla();break;  

            case 8:Que_All();break;  

            case 9:Exi();break;  

            default :printf("\n--->無效的指令!\n");  

        }  

        printf("\n"); 

//執行系統函數

        system("pause");  

        system("cls");  

    }  

    return 0;  

}