单链表创建之--头插法创建带头结点的单链表-Toy模板网

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单链表常见的创建方法有头插法和尾插法，这里记录头插法创建带头结点的单链表具体过程：
以C语言为例，
1）首先使用 typedef 关键字定义结点数据类型

typedef struct LNode{
    int var; //数据以整型为例
    struct LNode* next; //需要定义一个LNode结构体指针即结点指针来指向后继
 }LNode, *LinkList;

4行的 LNode 和 *LinkList 可有可无，有的话后面定义结点变量和指针变量时更方便，不必须在LNode前面加 struct 关键字，可直接这样定义变量,

LNode l1, l2; //定义结点变量
LinkList p1, p2; //定义指针变量

与上面 typedef 关键字定义的单链表数据类型一样的定义方法：

struct LNode{
    int var;
    struct LNode* next;
}

若用这种方法定义链表结点类型，定义结点变量和指针变量时必须在LNode前带上struct关键字，即：

struct LNode l1, l2; //定义结点变量
struct LNode *p1, *p2; //定义指针变量

这两种定义方法效果是一样的，都是定义了包含 1个整型变量的数据域 和 1个后继指针域的单链表结点类型

2）通过函数头插构建链表，并返回 LinkList 类型表头指针变量 L，
算法基本思想：带有头结点的单链表有两类结点，头结点和元素结点，头结点通常不存储数据，用L表示，元素结点存储数据，用s表示

2.1 定义头结点指针变量L和元素结点s

LinkList s, L;

2.2 定义了头结点之后，内存中尚未分配空间，此时头结点并不真实存在，需使用malloc关键字分配存储空间后，并使L指针指之，才真正创建了L头结点。由于此时仅有头结点，无后继结点，需将其指针域置空

L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); 
L->next = NULL;

头插法建立单链表,算法,数据结构

初始化头结点

这时设置一个整型变量x，通过不断输入其值，来初始化各结点数据域val，判断x=9999时为输入结束条件，先任意输入一个x，然后通过while循环来判断 x值决定是否进入添加结点过程

int x;
scanf("%d", &x);
while(x != 9999){ //进入添加结点过程
    ... //不断添加结点过程
}

添加结点过程算法如下：
1，初始化一个s元素结点，先初始化数据域var，然后初始化指针域next

s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
s->var = x;
s->next = L->next;

先初始化数据域var，然后初始化指针域next头插法是这样插入新结点的，新的结点s始终在当前的表中第一个元素结点之前
，也就是L->next 之前插入，数据输入顺序与最终链表结点顺序是相反的，
所以在创建了一个新的元素结点s后，需要将其指针域置为L->next, 如图

头插法建立单链表,算法,数据结构
第一个待插入的元素结点s初始化后

2，初始化了一个元素结点s后，此时有元素结点了，由于头结点L始终必须作为首个元素结点的前驱，所以需要头结点L的指针域，使当前元素结点s成为其后继

L->next = s;

头插法建立单链表,算法,数据结构

头结点L指针域指向元素结点s

3，这时，一个元素结点s就正式被插入到表中了，然后要插入第二个元素结点了，根据while循环的流程，再次判断x值需要再次输入一个x值，所以需要在while循环内最后一行输入x数据

scanf("%d", &x);

4，若输入的值非9999，则再次进入while循环，反复执行上述流程，不断插入元素结点扩大单链表长，这里赘述再添加一个元素结点的过程
又初始化了一个元素结点s，状态如图：

头插法建立单链表,算法,数据结构

又初始化1个新的元素结点s

按照上述算法，头插法新的元素结点s插入时始终插入在当前表中首个元素结点F之前，故需要将其后继指针域置为当前表中首个元素结点F，即s->next = L->next, 记住L->next始终指向首个元素结点，结果如图：

头插法建立单链表,算法,数据结构

插入新元素结点s

元素结点s被“半插入”到表中后，F已经不是绝对意义上的首个元素结点了，此时需要更改头结点L的后继指针域，将其后继指针域置为被“半插入”表中的新元素结点s，这样，新的元素结点s正式被插入表中，表长+1，如图

头插法建立单链表,算法,数据结构

插入新元素结点s

2.3 上述插入过程的函数完整实现:

LinkList head_Insert(){
    int x;
    LinkList s, L; 
    L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
    L->next = NULL;
    scanf("%d", &x);
    while(x != 9999){
        s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
        s->var = x;
        s->next = L->next;
        L->next = s;
        scanf("%d", &x);
    }
    return L;
}

3.用printList()函数遍历打印单链表，接收的形参为要打印的单链表，从首个结点开始打印

void printList(LinkList L){
    while(L != NULL){  
        printf("%d ", L->var);
        L = L->next; //向后遍历
    } 
}

4）主函数main() 流程
需要初始化一个head 指针变量，来接收head_Insert()函数所返回的已创建的链表头结点指针值, 然后将head传入printList()函数直接调用打印输入单链表数据，由于printList()是从首个结点开始打印，而头结点不存储数据，故传入第一个元素结点

int main(){
    LinkList head;
    head = head_Insert();
    printf("the linklist vars are: \n");
    printList(head->next); //由于printList()是从首个结点开始打印，而头结点不存储数据，故传入第一个元素结点
    return 0;
}

程序最终运行结果如图，可以看到，头插法建立的单链表数据顺序与输入顺序相反：

头插法建立单链表,算法,数据结构