指向链表中指针的指针
[英]Pointer to pointer in linked list
问题描述
有人可以解释一下为什么这段代码给我的结果是空列表：
typedef struct str_node{
int data;
struct str_node *next;
}node;
void begin(node *head);
void display_list(node *head);
int main(){
node *head;
int i;
head = NULL;
for(i=0;i<5;i++) {
begin(head);
}
display_list(head);
return 0;
}
void begin(node *head){
node *new;
int value;
new = (node*) malloc(sizeof(node));
printf("Insert the element to add at the beginning of the list: ");
scanf("%d",&value);
new->data = value;
new->next = head;
head = new;
}
但是，如果我用指向指针的指针更改 begin() function 它会给我正确的列表吗？
void begin(node **head){
node *new;
int value;
new = (node*) malloc(sizeof(node));
printf("Insert the element to add at the beginning of the list: ");
scanf("%d",&value);
new->data = value;
new->next = *head;
*head = new;
}
你能解释一下为什么当我将节点头传递给 function 开始时，我必须将它作为“&head”传递吗？ 不再是“头”
4 个解决方案
解决方案1
2 已采纳 2020-08-18 22:31:47
在此代码片段的第一个程序中
head = NULL;
for(i=0;i<5;i++) {
begin(head);
}
指针head通过值传递给begin 。 即main中声明的指针head的值的副本被创建并分配给与function开头的同名参数
void begin(node *head);
因此，在 function 中，参数head最初保存了更改的原始指针head的副本。 其值分配给参数的原始指针head没有被更改。
要更改 main 中声明的原始指针头，您必须通过指向指针头的指针间接引用将其传递给 function，就像在第二个程序中所做的那样。
所以 function 应该声明为
void begin(node **head);
而且您必须通过指向它的指针间接传递指针头
begin( &head );
在这种情况下，取消引用传递的指针 function 将直接访问 main 中声明的原始指针头并可以更改它（不是其值的副本，因为它发生在第一个 function 定义中）
new->next = *head;
*head = new;
为了更清楚，考虑这个简单的演示程序。
#include <stdio.h>
typedef int T;
void f( T t )
{
t = 10;
}
int main(void)
{
T t = 0;
printf( "Before calling f t is equal to %d\n", t );
f( t );
printf( "After calling f t is equal to %d\n", t );
return 0;
}
它的 output 是
Before calling f t is equal to 0
After calling f t is equal to 0
由于 function f 处理传递参数值的副本，因此 main 中声明的变量t的值没有改变。
所以你需要通过指针通过引用传递原始变量t
#include <stdio.h>
typedef int T;
void f( T *t )
{
*t = 10;
}
int main(void)
{
T t = 0;
printf( "Before calling f t is equal to %d\n", t );
f( &t );
printf( "After calling f t is equal to %d\n", t );
return 0;
}
现在程序 output 是
Before calling f t is equal to 0
After calling f t is equal to 10
在这些演示程序中，名称T用作int类型的别名，而 object t主要具有这种类型。
现在让我们假设名称 T 是类型 int * 的别名。
typedef int * T;
在这种情况下， main 中的声明例如
T t = NULL;
表示变量t具有指针类型int * 。 也就是说它相当于
int * t = NULL;
因此，要将其传递给必须更改原始变量 t 的 function，我们需要通过引用传递它，例如
f( &t );
这意味着相应的 function 的参数类型应声明为
void f( T *t );
但由于T是int *的别名，因此这意味着 function 具有int **类型的参数。
void f( int * *t );
解决方案2
1 2020-08-18 21:13:59
因为head （实际上）是一个局部变量，所以更改它在 function 之外没有任何影响，而更改*head会更改head指向的内容，因此会更改。
如果您希望 function 能够更改int变量（例如x ）中的值，则可以将指向x的指针传递给它，该指针的类型为int* ，您将使用&x获得指向x的指针。 无论x是什么类型，都一样。
解决方案3
1 2020-08-19 03:16:11
声明可能会引起一些混乱
node *head;
代替
node* head;
您正在声明head 。 head是变量，它是一个指针。 它不是一个节点。 另请注意，节点不是链表：链表是节点的集合，可能还有其他东西，以便有一个有用的实现。 更多关于这个稍后在最后。
事实是您在main()中声明了head ，只是一个node* 。 节点本身甚至还不存在。 您将begin()声明为
void begin(node *head);
我想你会更清楚地看到它
void begin(node* parameter);
parameter是node* 。
在begin()中，您会获得指针的副本，并且更改指针不会更改main()中的原始指针。 在您的情况下，它将在main()中永远指向NULL 。
重要的是指针就像任何变量：指针有一个地址。 和一个内容。 当您按值传递时，就像您所做的那样， begin()中的指针以NULL ，即来自main()的 VALUE。 但是它们之间的联系在调用中结束：初始值。
当您将指针传递给begin()时，使用运算符 'address of' 并编写&head事情会发生变化：您将使用运算符'*'更改它，这意味着您将更改它指向的地址，因此它将在main() 。 由于head是node*指向它的指针将被声明为node**
但是考虑使用以下方法更改链表的begin()声明：
node* begin(node* node);
逻辑是插入一个节点可以改变链表的头部，所以你返回新地址，如
node* _insert_begin(int value, node* pNode)
{
node* new = (node*)malloc(sizeof(node));
new->data = value;
new->next = pNode;
return new;
}
是一种常用的写法。 另一种是使用node** 。
我在这里描述的方式，任何可以改变列表头部的操作都必须
- 归还新头
- 接收并更新指向头部指针的指针
再次查看在列表开头插入的这段代码：
node* _insert_begin(int value, node* pNode)
{ // insert 'value' at the start of the list
node* new = (node*)malloc(sizeof(node));
(*new).data = value;
new->next = pNode;
return new;
}
返回new head得到更新。 你可以写在main()
node* another = NULL;
display_list(another);
// inserts 5 to 0 at the beginning
for (int i = 5; i >= 0; i -= 1)
another = _insert_begin(i, another);
printf("inserted 5..0 at the beginning\n");
display_list(another);
注意another = _insert_begin(i, another); 你会看到main()中的指针是如何更新的。
这是 output
empty list
inserted 5..0 at the beginning
0 1 2 3 4
5
list has 6 elements
使用display_list()的这个实现，每行打印 5 个值：
int display_list(node* p)
{
if (p == NULL)
{
printf("empty list\n");
return 0;
};
int count = 0;
// not empty
do
{
printf("%8d ", p->data);
count++;
if (count % 5 == 0) printf("\n");
p = p->next;
} while (p != NULL);
if (count % 5 != 0) printf("\n");
printf("list has %d elements\n", count);
return count;
};
另一个例子：在末尾插入
注意最后插入也可以改变头部，在列表为空的情况下，所以我们仍然需要返回头部地址
node* _insert_end(int value, node* pNode)
{ // insert value at the end of the list
node* new = (node*)malloc(sizeof(node));
new->data = value;
new->next = NULL;
if (pNode == NULL) return new;
node* p = pNode;
while (p->next != NULL) p = p->next;
p->next = new;
return pNode;
}
另一种用途：按升序插入
当然，以升序插入也可以改变头部，如
node* _insert_ordered(int value, node* pNode)
{ // insert value at ascending order in the list
node* new = (node*)malloc(sizeof(node));
new->data = value;
new->next = NULL;
if (pNode == NULL) return new;
node* p = pNode;
node* prev = NULL; // previous node: list if forward only
while (p->next != NULL)
{
if (new->data < p->data)
{
// insert before first greater than value
if (prev == NULL)
{
// new head
new->next = p;
return new;
}; // if()
prev->next = new;
new->next = p;
return pNode; // no change in head
};
prev = p; p = p->next; // updates pointers
}; // while()
// we are at the end: new will be the last?
if (new->data < p->data)
{
if (prev == NULL)
pNode = new;
else
prev->next = new;
new->next = p;
}
else
{
p->next = new;
};
return pNode;
} // _insert_ordered()
删除列表
删除列表还应该返回一个node*以使头指针无效。 这是正常的。 当您习惯了它的机制时，这可以确保不会留下无效的指针。
请注意，此逻辑是协作的：您必须在每次可以更改头部的调用时重新分配头部指针
node* delete_list(node* H)
{
if (H == NULL) return NULL;
if (H->next == NULL)
{ // single node
free(H);
return NULL;
};
// more than one node
do
{ node* p = H->next;
free(H);
H = p;
} while (H != NULL);
return NULL;
};
一个正在运行的程序
示例程序的 Output
empty list
inserted 5..0 at the beginning
0 1 2 3 4
5
list has 6 elements
inserted 6 to 10 at the end
0 1 2 3 4
5 6 7 8 9
10
list has 11 elements
inserted 0 to 10, ordered
0 0 1 1 2
2 3 3 4 4
5 5 6 6 7
7 8 8 9 9
10 10
list has 22 elements
inserted -1 to -10, ordered
-10 -9 -8 -7 -6
-5 -4 -3 -2 -1
0 0 1 1 2
2 3 3 4 4
5 5 6 6 7
7 8 8 9 9
10 10
list has 32 elements
inserted 11 to 20, ordered
-10 -9 -8 -7 -6
-5 -4 -3 -2 -1
0 0 1 1 2
2 3 3 4 4
5 5 6 6 7
7 8 8 9 9
10 10 11 12 13
14 15 16 17 18
19 20
list has 42 elements
about to delete list
empty list
示例 C 程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct str_node
{
int data;
struct str_node* next;
} node;
void begin(node* pNode);
node* delete_list(node*);
int display_list(node*);
node* _insert_begin(int, node*);
node* _insert_end(int, node*);
node* _insert_ordered(int, node*);
int main()
{
node* another = NULL;
display_list(another);
// insert 5 to 0 at the beginning
for (int i = 5; i >= 0; i -= 1)
another = _insert_begin(i, another);
printf("inserted 5..0 at the beginning\n");
display_list(another);
// insert 6 to 10 at the end
for (int i = 6; i <= 10; i += 1)
another = _insert_end(i, another);
printf("inserted 6 to 10 at the end\n");
display_list(another);
// insert 0 to 10 ordered
for (int i = 0; i <=10; i += 1)
another = _insert_ordered(i, another);
printf("inserted 0 to 10, ordered\n");
display_list(another);
// insert -1 to -10 ordered
for (int i = -1; i >= -10; i -= 1)
another = _insert_ordered(i, another);
printf("inserted -1 to -10, ordered\n");
display_list(another);
// insert 11 to 20 ordered
for (int i = 11; i <= 20; i += 1)
another = _insert_ordered(i, another);
printf("inserted 11 to 20, ordered\n");
display_list(another);
printf("about to delete list\n");
another = delete_list(another);
display_list(another);
return 0;
}
node* delete_list(node* H)
{
if (H == NULL) return NULL;
if (H->next == NULL)
{ // single node
free(H);
return NULL;
};
// more than one node
do
{ node* p = H->next;
free(H);
H = p;
} while (H != NULL);
return NULL;
};
node* _insert_begin(int value, node* pNode)
{ // insert 'value' at the start of the list
node* new = (node*)malloc(sizeof(node));
(*new).data = value;
new->next = pNode;
return new;
}
node* _insert_end(int value, node* pNode)
{ // insert value at the end of the list
node* new = (node*)malloc(sizeof(node));
new->data = value;
new->next = NULL;
if (pNode == NULL) return new;
node* p = pNode;
while (p->next != NULL) p = p->next;
p->next = new;
return pNode;
}
node* _insert_ordered(int value, node* pNode)
{ // insert value at ascending order in the list
node* new = (node*)malloc(sizeof(node));
new->data = value;
new->next = NULL;
if (pNode == NULL) return new;
node* p = pNode;
node* prev = NULL; // previous node: list if forward only
while (p->next != NULL)
{
if (new->data < p->data)
{
// insert before first greater than value
if (prev == NULL)
{
// new head
new->next = p;
return new;
}; // if()
prev->next = new;
new->next = p;
return pNode; // no change in head
};
prev = p; p = p->next; // updates pointers
}; // while()
// we are at the end: new will be the last?
if (new->data < p->data)
{
if (prev == NULL)
pNode = new;
else
prev->next = new;
new->next = p;
}
else
{
p->next = new;
};
return pNode;
} // _insert_ordered()
int display_list(node* p)
{
if (p == NULL)
{
printf("empty list\n");
return 0;
};
int count = 0;
// not empty
do
{
printf("%8d ", p->data);
count++;
if (count % 5 == 0) printf("\n");
p = p->next;
} while (p != NULL);
if (count % 5 != 0) printf("\n");
printf("list has %d elements\n", count);
return count;
};
一个可以说更有用的链表结构
考虑以下
struct no
{
void* item;
struct no* next;
struct no* prev;
}; // no
typedef struct no Node;
typedef struct
{ // example, more flexible
char* name;
unsigned size;
unsigned capacity;
Node* head;
Node* tail;
} Linked_list;
这样，链表就被定义为节点的容器。
- 它甚至还有一个可选的
name。 -
size始终可用并且是最新的 - 大小限制可以作为
capacity来实现 - 在末尾和开头插入不需要您跟随所有其他节点，因为列表封装了指向头和尾的指针
- 一个节点具有指向下一个和前一个节点的指针，因此可以更轻松地迭代播放列表或 collections 等一些数据。
- 一个程序可以有任意数量的列表，因为每个列表都封装了所有这些元数据。
- 列表可以包含任何内容，因为数据是指向 void、
void*的指针 - empty() 或 size() 等函数可以轻松实现
- 所有函数都使用指向列表的指针
Linked_list ll_one;
Linked_list many_ll[20];
Linked_list* pLL = &ll_one;
解决方案4
0 2020-08-19 21:07:00
关于：
void begin(node *head){
更改head只会更改调用堆栈的“head”，需要更改调用者的 function 中的“head”指向的位置。 为此，调用者必须传递“head”的地址。 'head' 本身就是一个指针这一事实无助于明确需要做什么，
指向链表中的指针的指针
声明:本站的技术帖子网页，遵循CC BY-SA 4.0协议，如果您需要转载，请注明本站网址或者原文地址。任何问题请咨询:yoyou2525@163.com.