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储空间的动态分配。链表的概念在例7。9中采用了动态分配的办法为一个结构分配内存空间。每一次分配一块空间可用来存放一个学生的数据， 我们可称之为一个结点。有多少个学生就应该申请分配多少块内存空间， 也就是说要建立多少个结点。当然用结构数组也可以完成上述工作， 但如果预先不能准确把握学生人数，也就无法确定数组大小。 而且当学生留级、退学之后也不能把该元素占用的空间从数组中释放出来。 用动态存储的方法可以很好地解决这些问题。 有一个学生就分配一个结点，无须预先确定学生的准确人数，某学生退学， 可删去该结点，并释放该结点占用的存储空间。从而节约了宝贵的内存资源。 另一方面，用数组的方法必须占用一块连续的内存区域。 而使用动态分配时，每个结点之间可以是不连续的（结点内是连续的）。 结点之间的联系可以用指针实现。 即在结点结构中定义一个成员项用来存放下一结点的首地址，这个用于存放地址的成员，常把它称为指针域。可在第一个结点的指针域内存入第二个结点的首地址， 在第二个结点的指针域内又存放第三个结点的首地址， 如此串连下去直到最后一个结点。最后一个结点因无后续结点连接，其指针域可赋为0。这样一种连接方式，在数据结构中称为“链表”。图7。3为链表的示意图。
在图7。3中，第0个结点称为头结点， 它存放有第一个结点的首地址，它没有数据，只是一个指针变量。 以下的每个结点都分为两个域，一个是数据域，存放各种实际的数据，如学号num，姓名name，性别sex和成绩score等。另一个域为指针域， 存放下一结点的首地址。链表中的每一个结点都是同一种结构类型。例如， 一个存放学生学号和成绩的结点应为以下结构：
struct stu
｛ int num；
int score；
struct stu *next；
｝
前两个成员项组成数据域，后一个成员项next构成指针域， 它是一个指向stu类型结构的指针变量。链表的基本操作对链表的主要操作有以下几种：
1。建立链表；
2。结构的查找与输出；
3。插入一个结点；
4。删除一个结点；
下面通过例题来说明这些操作。
＇例7。10＇建立一个三个结点的链表，存放学生数据。 为简单起见， 我们假定学生数据结构中只有学号和年龄两项。
可编写一个建立链表的函数creat。程序如下：
#define NULL 0
#define TYPE struct stu
#define LEN sizeof （struct stu）
struct stu
｛
int num；
int age；
struct stu *next；
｝；
TYPE *creat（int n）
｛
struct stu *head；*pf；*pb；
int i；
for（i=0；inum；&pb…》age）；
if（i0）
pf=head=pb；
else pf…》next=pb；
pb…》next=NULL；
pf=pb；
｝
return（head）；
｝
在函数外首先用宏定义对三个符号常量作了定义。这里用TYPE表示struct stu，用LEN表示sizeof（struct stu）主要的目的是为了在以下程序内减少书写并使阅读更加方便。结构stu定义为外部类型，程序中的各个函数均可使用该定义。
creat函数用于建立一个有n个结点的链表，它是一个指针函数，它返回的指针指向stu结构。在creat函数内定义了三个stu结构的指针变量。head为头指针，pf 为指向两相邻结点的前一结点的指针变量。pb为后一结点的指针变量。在for语句内，用malloc函数建立长度与stu长度相等的空间作为一结点，首地址赋予pb。然后输入结点数据。如果当前结点为第一结点（i0），则把pb值 （该结点指针）赋予head和pf。如非第一结点，则把pb值赋予pf 所指结点的指针域成员next。而pb所指结点为当前的最后结点，其指针域赋NULL。 再把pb值赋予pf以作下一次循环准备。
creat函数的形参n，表示所建链表的结点数，作为for语句的循环次数。图7。4表示了creat函数的执行过程。
＇例7。11＇写一个函数，在链表中按学号查找该结点。
TYPE * search （TYPE *head；int n）
｛
TYPE *p；
int i；
p=head；
while （p…》num！=n && p…》next！=NULL）
p=p…》next； /* 不是要找的结点后移一步*/
if （p…》numn） return （p）；
if （p…》num！=n&& p…》nextNULL）
printf （〃Node ％d has not been found！n〃；n
｝
本函数中使用的符号常量TYPE与例7。10的宏定义相同，等于struct stu。函数有两个形参，head是指向链表的指针变量，n为要查找的学号。进入while语句，逐个检查结点的num成员是否等于n，如果不等于n且指针域不等于NULL（不是最后结点）则后移一个结点，继续循环。如找到该结点则返回结点指针。 如循环结束仍未找到该结点则输出“未找到”的提示信息。
＇例7。12＇写一个函数，删除链表中的指定结点。删除一个结点有两种情况：
1。 被删除结点是第一个结点。这种情况只需使head指向第二个结点即可。即head=pb…》next。其过程如图7。5所示。
2。 被删结点不是第一个结点，这种情况使被删结点的前一结点指向被删结点的后一结点即可。即pf…》next=pb…》next。其过程如图7。6所示。
函数编程如下：
TYPE * delete（TYPE * head；int num）
｛
TYPE *pf；*pb；
if（headNULL） /*如为空表， 输出提示信息*/
｛ printf（〃nempty list！n〃）；
goto end；｝
pb=head；
while （pb…》num！=num && pb…》next！=NULL）
/*当不是要删除的结点，而且也不是最后一个结点时，继续循环*/
｛pf=pb；pb=pb…》next；｝/*pf指向当前结点，pb指向下一结点*/
if（pb…》numnum）
｛if（pbhead） head=pb…》next；
/*如找到被删结点，且为第一结点，则使head指向第二个结点，
否则使pf所指结点的指针指向下一结点*/
else pf…》next=pb…》next；
free（pb）；
printf（〃The node is deletedn〃）；｝
else
printf（〃The node not been foud！n〃）；
end：
return head；
｝
函数有两个形参，head为指向链表第一结点的指针变量，num删结点的学号。 首先判断链表是否为空，为空则不可能有被删结点。若不为空，则使pb指针指向链表的第一个结点。进入while语句后逐个查找被删结点。找到被删结点之后再看是否为第一结点，若是则使head指向第二结点（即把第一结点从链中删去），否则使被删结点的前一结点（pf所指）指向被删结点的后一结点（被删结点的指针域所指）。如若循环结束未找到要删的结点， 则输出“末找到”的提示信息。最后返回head值。
＇例7。13＇写一个函数，在链表中指定位置插入一个结点。在一个链表的指定位置插入结点， 要求链表本身必须是已按某种规律排好序的。例如，在学生数据链表中， 要求学号顺序插入一个结点。设被插结点的指针为pi。 可在三种不同情况下插入。
1。 原表是空表，只需使head指向被插结点即可。见图7。7（a）
2。 被插结点值最小，应插入第一结点之前。这种情况下使head指向被插结点，被插结点的指针域指向原来的第一结点则可。即：pi…》next=pb；
head=pi； 见图7。7（b）
3。 在其它位置插入，见图7。7（c）。这种情况下，使插入位置的前一结点的指针域指向被插结点，使被插结点的指针域指向插入位置的后一结点。即为：pi…》next=pb；pf…》next=pi；
4。 在表末插入，见图7。7（d）。这种情况下使原表末结点指针域指向被插结点，被插结点指针域置为NULL。即：
pb…》next=pi；
pi…》next=NULL； TYPE * insert（TYPE * head；TYPE *pi）
｛
TYPE *pf；*pb；
pb=head；
if（headNULL） /*空表插入*/
（head=pi；
pi…》next=NULL；｝
else
｛
while（（pi…》num》pb…》num）&&（pb…》next！=NULL））
｛pf=pb；
pb=pb…》next； ｝/*找插入位置*/
if（pi…》numnum）
｛if（headpb）head=pi；/*在第一结点之前插入*/
else pf…》next=pi；/*在其它位置插入*/
pi…》next=pb； ｝
else
｛pb…》next=pi；
pi…》next=NULL；｝ /*在表末插入*/
｝
return head；｝
本函数有两个形参均为指针变量，head指向链表，pi 指向被插结点。函数中首先判断链表是否为空，为空则使head指向被插结点。表若不空，则用while语句循环查找插入位置。找到之后再判断是否在第一结点之前插入，若是则使head 指向被插结点被插结点指针域指向原第一结点，否则在其它位置插入， 若插入的结点大于表中所有结点，则在表末插入。本函数返回一个指针， 是链表的头指针。 当插入的位置在第一个结点之前时， 插入的新结点成为链表的第一个结点，因此head的值也有了改变， 故需要把这个指针返回主调函数。
＇例7。14＇将以上建立链表，删除结点，插入结点的函数组织在一起，再建一个输出全部结点的函数，然后用main函数调用它们。
#define NULL 0
#define TYPE struct stu
#define LEN sizeof（struct stu）
struct stu
｛
int num；
int age；
struct stu *next；
｝；
TYPE * creat（int n）
｛
struct stu *head；*pf；*pb；
int i；
for（i=0；inum；&pb…》age）；
if（i0）
pf=head=pb；
else pf…》next=pb；
pb…》next=NULL；
pf=pb；
｝
return（head）；
｝
TYPE * delete（TYPE * head；int num）
｛
TYPE *pf；*pb；
if（headNULL）
｛ printf（〃nempty list！n〃）；
goto end；｝
pb=head；
while （pb…》num！=num && pb…》next！=NULL）
｛pf=pb；pb=pb…》next；｝
if（pb…》numnum）