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在學習指針之前,首先要認識指針。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。
根據出現的位置不同,操作符 * 既可以用來聲明一個指針變量,也可以用作指針的取值。當用在聲明一個變量時,*表示這里聲明了一個指針。其它情況用到*表示指針的取值。&是地址操作符,用來引用一個內存地址。通過在變量名字前使用&操作符,我們可以得到該變量的內存地址。
說到指針就要說到數組和結構體,C語言的數組表示一段連續的內存空間,用來存儲多個特定類型的對象。與之相反,指針用來存儲單個內存地址。數組和指針不是同一種結構因此不可以互相轉換。而數組變量指向了數組的第一個元素的內存地址。
一個數組變量是一個常量。即使指針變量指向同樣的地址或者一個不同的數組,也不能把指針賦值給數組變量。也不可以將一個數組變量賦值給另一個數組。然而,可以把一個數組變量賦值給指針,這一點似乎讓人感到費解。把數組變量賦值給指針時,實際上是把指向數組第一個元素的地址賦給指針。就像數組一樣,指向結構體的指針存儲了結構體第一個元素的內存地址。與數組指針一樣,結構體的指針必須聲明和結構體類型保持一致,或者聲明為void類型。
除了指針還有一個重要的內容是鏈表。在學習鏈表前,靜態內存分配和動態內存分配。很多的情況下,你并不能確定要使用多大的數組,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。即使你知道數量大小,但是如果因為某種特殊原因數量有增加或者減少,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。那么有沒有其它的方法來解決這樣的外呢體呢?有,那就是動態內存分配。
所謂動態內存分配就是指在程序執行的過程中動態地分配或者回收存儲空間的分配內存的方法。動態內存分配不象數組等靜態內存分配方法那樣需要預先分配存儲空間,而是由系統根據程序的需要即時分配,且分配的大小就是程序要求的大小。從以上動、靜態內存分配比較可以知道動態內存分配相對于靜態內存分配的特點:
1、不需要預先分配存儲空間;
2、分配的空間可以根據程序的需要擴大或縮小。
接下來就是鏈表了,鏈表由一系列不必在內存中相連的結構組成。每一個結構均含有表元素和指向包含該元素后繼元的結構指針。我們稱之為next指針。最后一個單元的next指針指向NULL;該值由C定義并且不能與其它指針混淆。ANSI C規定NULL為零。
鏈表的基本運算
查找
對單鏈表進行查找的思路為:對單鏈表的結點依次掃描,檢測其數據域是否是我們所要查好的值,若是返回該結點的指針,否則返回NULL。
以下為源代碼:
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#define N 3
typedef struct node
{
char name[20];
struct node *link;
}stud;
stud * creat(int n) /*建立鏈表的函數*/
{
stud *p,*h,*s;
int i;
if((h=(stud *)malloc(sizeof(stud)))==NULL)
{
printf("不能分配內存空間!");
exit(0);
}
h->name[0]='\0';
h->link=NULL;
p=h;
for(i=0;i<N;i++)
{
if((s= (stud *) malloc(sizeof(stud)))==NULL)
{
printf("不能分配內存空間!");
exit(0);
}
p->link=s;
printf("請輸入第%d個人的姓名",i+1);
scanf("%s",s->name);
s->link=NULL;
p=s;
}
return(h);
}
stud * search(stud *h,char *x) /*查找鏈表的函數,其中h指針是鏈表的表頭指針,x指針是要查找的人的姓名*/
{
stud *p; /*當前指針,指向要與所查找的姓名比較的結點*/
char *y; /*保存結點數據域內姓名的指針*/
p=h->link;
while(p!=NULL)
{
y=p->name;
if(strcmp(y,x)==0) /*把數據域里的姓名與所要查找的姓名比較,若相同則返回0,即條件成立*/
return(p); /*返回與所要查找結點的地址*/
else
p=p->link;
}
if(p==NULL)
printf("沒有查找到該數據!");
}
main()
{
int number;
char fullname[20];
stud *head,*searchpoint; /*head是表頭指針,searchpoint是保存符合條件的結點地址的指針*/
number=N;
head=creat(number);
printf("請輸入你要查找的人的姓名:");
scanf("%s",fullname);
searchpoint=search(head,fullname); /*調用查找函數,并把結果賦給searchpoint指針*/
printf("查找的姓名是:%s \n",searchpoint->name);
}
插入
插入命令需要使用一次malloc調用從系統得到一個新單元并在此后執行兩次指針調整。想法通過圖3給出,其中虛線表示原來的指針。
以下是源代碼:
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#define N 3
typedef struct node
{
char name[20];
struct node *link;
}stud;
stud * creat(int n) /*建立單鏈表的函數*/
{
stud *p,*h,*s;
int i;
if((h=(stud *)malloc(sizeof(stud)))==NULL)
{
printf("不能分配內存空間!");
exit(0);
}
h->name[0]='\0';
h->link=NULL;
p=h;
for(i=0;i<N;i++)
{
if((s= (stud *) malloc(sizeof(stud)))==NULL)
{
printf("不能分配內存空間!");
exit(0);
}
p->link=s;
printf("請輸入第%d個人的姓名:",i+1);
scanf("%s",s->name);
s->link=NULL;
p=s;
}
return(h);
}
stud * search(stud *h,char *x) /*查找函數*/
{
stud *p;
char *y;
p=h->link;
while(p!=NULL)
{
y=p->name;
if(strcmp(y,x)==0)
return(p);
else p=p->link;
}
if(p==NULL)
printf("沒有查找到該數據!");
}
stud * list(stud *h) /*查找函數*/
{
stud *p;
char *y;
p=h->link;
printf("所有的姓名列表 \n");
while(p!=NULL)
{
printf("%s \n",p->name);
p=p->link;
}
}
void insert(stud *p) /*插入函數,在指針p后插入*/
{
char stuname[20];
stud *s; /*指針s是保存新結點地址的*/
if((s= (stud *) malloc(sizeof(stud)))==NULL)
{
printf("不能分配內存空間!");
exit(0);
}
printf("請輸入你要插入的人的姓名:");
scanf("%s",stuname);
strcpy(s->name,stuname); /*把指針stuname所指向的數組元素拷貝給新結點的數據域*/
s->link=p->link; /*把新結點的鏈域指向原來p結點的后繼結點*/
p->link=s; /*p結點的鏈域指向新結點*/
}
main()
{
int number;
char fullname[20]; /*保存輸入的要查找的人的姓名*/
stud *head,*searchpoint;
number=N;
head=creat(number); /*建立新鏈表并返回表頭指針*/
printf("請輸入你要查找的人的姓名:");
scanf("%s",fullname);
searchpoint=search(head,fullname); /*查找并返回查找到的結點指針*/
insert(searchpoint); /*調用插入函數*/
list(head);
}
還有一些其它方法,有待我去學習。
以下是建立的一個學生管理系統,但是我寫的這個系統還是有些錯誤我無法解決,證明在這方面我還有許多東西要去學習。
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#define N 3
typedef struct node
{
char name[20];
struct node *link;
}stud;
stud * creat(int n) /*建立單鏈表的函數*/
{
stud *p,*h,*s;
int i;
if((h=(stud *)malloc(sizeof(stud)))==NULL)
{
printf("不能分配內存空間!");
exit(0);
}
h->name[0]='\0';
h->link=NULL;
p=h;
for(i=0;i<N;i++)
{
if((s= (stud *) malloc(sizeof(stud)))==NULL)
{
printf("不能分配內存空間!");
exit(0);
}
p->link=s;
printf("請輸入第%d個人的姓名:",i+1);
scanf("%s",s->name);
s->link=NULL;
p=s;
}
return(h);
}
stud * search(stud *h,char *x) /*查找函數*/
{
stud *p;
char *y;
p=h->link;
while(p!=NULL)
{
y=p->name;
if(strcmp(y,x)==0)
return(p);
else p=p->link;
}
if(p==NULL)
printf("沒有查找到該數據!");
}
stud * search3(stud *h,char *x)
/*另一個查找函數,返回的是上一個查找函數的直接前驅結點的指針,
h為表頭指針,x為指向要查找的姓名的指針
其實此函數的算法與上面的查找算法是一樣的,只是多了一個指針s,并且s總是指向指針p所指向的結點的直接前驅,
結果返回s即是要查找的結點的前一個結點*/
{
stud *p,*s;
char *y;
p=h->link;
s=h;
while(p!=NULL)
{
y=p->name;
if(strcmp(y,x)==0)
return(s);
else
{
p=p->link;
s=s->link;
}
}
if(p==NULL)
printf("沒有查找到該數據!");
}
void insert(stud *p) /*插入函數,在指針p后插入*/
{
char stuname[20];
stud *s; /*指針s是保存新結點地址的*/
if((s= (stud *) malloc(sizeof(stud)))==NULL)
{
printf("不能分配內存空間!");
exit(0);
}
printf("請輸入你要插入的人的姓名:");
scanf("%s",stuname);
strcpy(s->name,stuname); /*把指針stuname所指向的數組元素拷貝給新結點的數據域*/
s->link=p->link; /*把新結點的鏈域指向原來p結點的后繼結點*/
p->link=s; /*p結點的鏈域指向新結點*/
}
void del(stud *x,stud *y) /*刪除函數,其中y為要刪除的結點的指針,x為要刪除的結點的前一個結點的指針*/
{
stud *s;
s=y;
x->link=y->link;
free(s);
}
void print(stud *h)
{
stud *p;
p=h->link;
printf("數據信息為:\n");
while(p!=NULL)
{
printf("%s \n",&*(p->name));
p=p->link;
}
}
void quit()
{
exit(0);
}
void menu(void)
{
system("cls");
printf("\t\t\t單鏈表C語言實現實例\n");
printf("\t\t|----------------|\n");
printf("\t\t| |\n");
printf("\t\t| [1] 建 立 新 表 |\n");
printf("\t\t| [2] 查 找 數 據 |\n");
printf("\t\t| [3] 插 入 數 據 |\n");
printf("\t\t| [4] 刪 除 數 據 |\n");
printf("\t\t| [5] 打 印 數 據 |\n");
printf("\t\t| [6] 退 出 |\n");
printf("\t\t| |\n");
printf("\t\t| 如未建立新表,請先建立! |\n");
printf("\t\t| |\n");
printf("\t\t|----------------|\n");
printf("\t\t 請輸入你的選項(1-6):");
}
main()
{
int choose;
stud *head,*searchpoint,*forepoint;
char fullname[20];
while(1)
{
menu();
scanf("%d",&choose);
switch(choose)
{
case 1:
head=creat(N);
break;
case 2:
printf("輸入你所要查找的人的姓名:");
scanf("%s",fullname);
searchpoint=search(head,fullname);
printf("你所查找的人的姓名為:%s",*&searchpoint->name);
printf("\n按回車鍵回到主菜單。");
getchar();getchar();
break;
case 3: printf("輸入你要在哪個人后面插入:");
scanf("%s",fullname);
searchpoint=search(head,fullname);
printf("你所查找的人的姓名為:%s",*&searchpoint->name);
insert(searchpoint);
print(head);
printf("\n按回車鍵回到主菜單。");
getchar();getchar();
break;
case 4:
print(head);
printf("\n輸入你所要刪除的人的姓名:");
scanf("%s",fullname);
searchpoint=search(head,fullname);
forepoint=search3(head,fullname);
del(forepoint,searchpoint);
break;
case 5:
print(head);
printf("\n按回車鍵回到主菜單。");
getchar();getchar();
break;
case 6:quit();
break;
default:
printf("你輸入了非法字符!按回車鍵回到主菜單。");
system("cls");
menu();
getchar();
}
}
}
*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;
}
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