當我打印單鏈接列表時，為什么會有一個虛擬節點？

Question

我的代碼為什么打印一個額外的節點（垃圾值）？ 我的代碼有問題嗎？ 讓我來解決這個問題。

void push(node **head_ref,int value)  //function to insert a new node on front of the list
{
    node *new_node=(node*)malloc(sizeof(node));
    new_node->data=value;
    new_node->next=*head_ref;
    *head_ref=new_node;
}

void printll(node *head)    //function to print the list
{
    node *temp = head;
    while(temp!=NULL)
    {
        printf("%d ",temp->data);
        temp=temp->next;
    }
}

實際輸出：
45 88 24 34 77 0

預期產量：
45 88 24 34 77

---

完整代碼：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cassert>

using namespace std;

struct node
{
    int data;
    node *next;
};

void push(node **head_ref,int value)
{
    node *new_node=(node*)malloc(sizeof(node));
    new_node->data=value;
    new_node->next=*head_ref;
    *head_ref=new_node;
}

void printll(node *head)
{
    node *temp = head;
    while(temp!=NULL)
    {
        printf("%d ",temp->data);
        temp=temp->next;
    }

}

int main()
{
    node *head= (node*)malloc(sizeof(node));
    push(&head,77);
    push(&head,34);
    push(&head,24);
    push(&head,88);
    push(&head,45);
    printll(head);
    printf("\n");
    return 0;
}

Answer 1

當您使用malloc分配內存時，不會以任何方式初始化內存，它的內容是不確定的 。 這意味着，當您分配第一個節點（不需要的虛擬額外節點）時，它的next指針不為null，並且取消引用該不確定的指針會導致未定義的行為 。

最簡單的解決方案？ 考慮到您的代碼比C比C ++更接近C，因此根本不分配內存，而只是創建一個指針並將其初始化為NULL ：

node *head = NULL;

---

在C ++中執行此操作的一種正確方法是根本不使用malloc ，而使用C ++運算符new並向初始化它的node結構添加構造函數：

struct node
{
    node() : data(0), next(nullptr) {}
    node(int d, node* n) : data(d), next(n) {}

    int data;
    node* next;
};

void push(node** head_ref, int value)
{
    *head_ref = new node(value, *head_ref);
}

...

int main()
{
    node* head = nullptr;
    ...
}

現在，您可以創建一個新節點，它的初始value 0 ， next指針為空指針。 如上所示，您還可以創建和初始化具有特定value和next的新節點。

_{[如果您的編譯器不支持C ++ 11 nullptr值，則將nullptr替換為0 ]}

Answer 2

代替這個定義

node *head= (node*)malloc(sizeof(node));

你應該簡單地寫

node *head = NULL;

要么

node *head = nullptr; // C++

否則，您的程序將具有未定義的行為，因為未初始化頭分配的節點。

另外，如果它是C ++程序，則應使用運算符new而不是C函數malloc 。 例如功能push看起來像

void push( node * &head_ref, int value )
{
    head_ref = new node { value, head_ref };
}

叫像

push( head, 77 );

考慮到您還必須編寫一個函數，該函數將為列表釋放所有分配的內存。

Answer 3

您的設計中有一個虛擬節點（頭部本身）。 因此，打印功能需要跳過該虛擬節點。