為什么單向鏈表需要嵌套結構？

Question

我是數據結構和算法的新手。 正確知道我正在學習單鏈表並且我對一段創建鏈表的代碼感到困惑。

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

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

int main()
{
    int n;
    struct node *head = NULL;
    head = malloc(sizeof(struct node));

    head->data = 36; 
    head->next = NULL;

    printf("%d", head->data);
}

我的問題是為什么我們必須使用struct node *next; 部分為了參考下一個節點的 memory 位置。
為什么我們不能改用int *next ？

Answer 1

這個定義

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

解釋
“這是一個節點，在一個 int 上攜帶信息並指向另一個節點（如果不是 NULL），這又可能指向另一個節點......等等。”
一個典型的鏈表。

這就是我對您的替代方案的理解：

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

它會解釋：
“這是一個節點，在一個 int 上攜帶信息並指向另一個 int（如果不是 NULL）。”
但是一個 int 不能提供對另一個 int 的訪問。 所以這個可以提供對一個或兩個整數的信息的訪問。
然而，鏈表的想法是它可以（假設內存）提供對不確定且數量相當多的節點的訪問。

Answer 2

事實上，你可以這樣寫

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

要分配您可以編寫的頭節點（就像您已經做的那樣）

head = malloc(sizeof(struct node));

head->data = 36; 
head->next = NULL;

如果你想分配你必須寫的下一個節點

head->next = malloc( sizeof( struct node ) );

但是要為新創建的節點賦值，您必須編寫

( ( struct node * )head->next )->data = 37;
( ( struct node * )head->next )->next = NULL;

這樣的代碼只會讓代碼的讀者感到困惑。

也就是說，您正在為類型為struct node的 object 分配 memory，但隨后您將指向分配的 memory 的指針解釋為具有類型int *而不是使用類型為struct node *的指針。 然后再次為 object 類型的struct node賦值，您需要將int *類型的指針轉換為struct node *類型。 這樣的代碼很容易出錯。