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封装的通用链表（list.c/list.h/test_list.c）

🕗 发布于 2024-07-19 07:41 链表  list  c语言  
#ifndef LIST_H
#define LIST_H

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

//通用链表节点
typedef struct ListNode
{
void* ptr;
struct ListNode* prev;
struct ListNode* next;
}ListNode;

//通用链表结构
typedef struct List
{
ListNode* head;
size_t size;
}List;

//创建链表
List* create_list(void);

//追加
void add_list(List* list,void* ptr);

//插入
bool insert_list(List* list,int index,void* ptr);

//按位置删除
bool delete_index_list(List* list,int index);


typedef int (*fp)(const void*,const void*);
 

//按值删除 ?
bool delete_value_list(List* list,void* ptr,fp cmp);

//查询?
void* query_list(List* list,void* ptr,fp cmp);

//访问
void* access_list(List* list,int index);

//排序?
void sort_list(List* list,fp cmp);

//清空
void clear_list(List* list);

//销毁
void destroy_list(List* list);

//遍历
void show_list(List* list,void (*show)(void*));

#endif//LIST_H

#include <stdlib.h>
#include "list.h"

//创建节点
static ListNode* create_node(void* ptr)
{
ListNode* node = malloc(sizeof(ListNode));
node->ptr = ptr;
node->next = node;
node->prev = node;
return node;
}

//在两个节点之间插入新节点
static void _add_list(ListNode* p,ListNode* n,void* ptr)
{
ListNode* node = create_node(ptr);
p->next = node;
n->prev = node;
node->prev = p;
node->next = n;
}

//删除节点
static void _del_list(ListNode* node)
{
node->prev->next = node->next;
node->next->prev = node->prev;
free(node->ptr);
//void* ptr = node->ptr;
free(node);
//return ptr;
}

//根据位置访问节点
static ListNode* _index_list(List* list,int index)
{
if(0 > index || index >= list->size) return NULL;
if(index < list->size/2)
{
ListNode* node = list->head->next;
while(index--) node = node->next;
return node;
}
else
{
ListNode* node = list->head->prev;
while(++index < list->size) node = node->prev;
return node;
}
}

//创建链表
List* create_list(void)
{
List* list = malloc(sizeof(List));
list->head = create_node(NULL);
list->size = 0;
return list;
}

//在末尾追加
void add_list(List* list,void* ptr)
{
_add_list(list->head->prev,list->head,ptr);
list->size++;
}

//插入
bool insert_list(List* list,int index,void* ptr)
{
ListNode* node = _index_list(list,index);
if(NULL == node) return false;

_add_list(node->prev,node,ptr);
list->size++;
return true;
}

//按位置删除
bool delete_index_list(List* list,int index)
{
ListNode* node = _index_list(list,index);
if(NULL == node) return false;

_del_list(node);
list->size--;
return true;

}

//按值删除 ?
bool delete_value_list(List* list,void* ptr,fp cmp)
{
for(ListNode* n=list->head->next; list->head!=n; n=n->next)
{
//if(n->ptr == ptr) 无法进行直接比较 
//需要通过回调函数让调用者提供值比较的方法
if(0 == cmp(n->ptr,ptr))
{
_del_list(n);
list->size--;
return true;
}
}
return false;
}

//查询
void* query_list(List* list,void* ptr,fp cmp)
{
for(ListNode* n=list->head->next; list->head!=n; n=n->next)
{
if(0 == cmp(ptr,n->ptr))
{
return n->ptr;
}
}
return NULL;
}

//访问
void* access_list(List* list,int index)
{
ListNode* node = _index_list(list,index);
if(NULL == node) return NULL;

return node->ptr;
}

//排序
void sort_list(List* list,fp cmp)
{
for(ListNode* i=list->head->next; list->head->prev!=i; i=i->next)
{
ListNode* min = i;
for(ListNode* j=i->next; list->head!=j; j=j->next)
{
if(0 > cmp(j->ptr,min->ptr))
min = j;
}
if(min != i)
{
//不需要交换内存，只需交换指针指向即可
void* tmp = i->ptr;
i->ptr = min->ptr;
min->ptr = tmp;
}
}
}

//清空
void clear_list(List* list)
{
while(list->size) delete_index_list(list,0);
}

//销毁
void destroy_list(List* list)
{
clear_list(list);
free(list->head);
free(list);
}


//遍历
void show_list(List* list,void (*show)(void*))
{
for(ListNode* n=list->head->next; list->head!=n; n=n->next)
{
show(n->ptr);
}
}



#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "list.h"

//以下都是用户写的代码
typedef struct Student
{
char name[20];
char sex;
int id;
}Student;

void show_stu(void* ptr)
{
Student* stu = ptr;
printf("%s %c %d\n",stu->name,stu->sex,stu->id);
}

//比较的回调函数
int cmp_name(const void* p1,const void* p2)
{
const Student *s1 = p1,*s2 = p2; 
return strcmp(s1->name,s2->name);
}

int cmp_id(const void* p1,const void* p2)
{
const Student *s1 = p1,*s2 = p2; 
return s1->id - s2->id;
}

int main(int argc,const char* argv[])
{
//创建链表
List* list = create_list();

Student* stu = NULL;
for(int i=0; i<10; i++)
{
stu = malloc(sizeof(Student));
sprintf(stu->name,"hehe%d",i);
stu->sex = i%2 ? 'w':'m';
stu->id = rand()%1000;

add_list(list,stu);
}

stu = malloc(sizeof(Student));
sprintf(stu->name,"xixi");
stu->sex ='w';
stu->id = 2001;

insert_list(list,2,stu);

delete_index_list(list,7);

Student stu1 = {"hehe4",'w',1010};

delete_value_list(list,&stu1,cmp_name);
delete_value_list(list,&stu1,cmp_id);

sort_list(list,cmp_id);

show_list(list,show_stu);

destroy_list(list);
}

Linux内核链表虽然设计很巧妙，但是不利于初学者使用，另一种通用的设计思路是借助void*的兼容性，来设计一种链表，称为通用链表，这种链表还需要借助回调函数。

//  定义了一个函数指针变量
返回值 (*函数指针变量名)(参数列表);
    void (*funcp)(int num1,int num2);
//  该函数指针的类型是
返回值 (*)(参数列表);  
    void (*)(int,int);
//  函数指针类型重定义
typedef 返回值 (*重定义后的类型名)(参数列表);
    typedef void (*fp)(int,int);
    fp 就是 void (*)(int,int)这个函数指针类型 可以用来定义该类型的函数指针变量
    fp p;   //  p就是函数指针变量
​


原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_65029285/article/details/140531517

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