通讯录的实现（单链表版本）

我们首先要知道通讯录的实现是基于单链表的基础上的，所以我们首先要搞懂单链表。（注意：今天的代码量较多），但这不是阻挡我们前进的脚步，冲冲冲！！！

单链表的简要概述

我们知道单链表是和顺序表有一点区别的：顺序表在物理存储结构上是连续的，在逻辑上也是连续的，而单链表只是在逻辑上是连续的，物理上并不连续。单链表是由一个一个的节点（每个节点由一个结构体组成）连接而成的，它们的地址并不连续，只是它每个节点里面存着下一个节点的地址，我们可以由某一个节点来找到它下一个节点，相当于每个节点依次这样链接起来，这就叫做逻辑上是连续的，而物理上不连续。像这样：

那么我们来实现一下这样的单链表。

简单定义和说明

我们将实现链表的增删查改写在SList.c的源文件里面，将各种函数声明写在SList.h中，将各种函数的测试写在test_1.c的源文件里面。我们来看看我们的头文件里面要实现的函数以及要使用到的头文件。

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
//定义节点
typedef int SLTDataType;
typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;
	struct SListNode* next;
}SLTNode;
//链表的打印
void SLTprint(SLTNode* phead);
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
//在指定位置之前插入
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
//在指定位置之后插入
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//删除pos之后的节点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);
//链表的销毁
void SListDestroy(SLTNode** pphead);

注意：这里节点结构体重命名的原因是节点在后续中要多次用到，简化一下代码，而int重命名的原因是我们可以在此插入字符型数据，结构体数据类型，不止于int类型数据。

函数的实现

尾插函数的实现

我们要知道的是刚开始的时候链表是空的，我们要在一个空链表里面一个一个插入数据，而第一个插入的节点则被当作第一个节点，那么这个链表的起始位置要被改变。所以在形参中我们要传二级指针（要改变实参的地址）。而我们要知道的是再插入节点之前，我们要先申请节点空间才能插入进去。

//申请节点
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x)
{
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));//申请节点
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail!");
		return NULL;
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}

//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);//尾插前先申请空间然后才能插入进去
	//分为空链表和非空链表
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		//找尾节点
		SLTNode* ptail = *pphead;
		while (ptail->next)//如果这里是空链表的话，会报错，不能对空指针进行解引用
		{
			ptail = ptail->next;
		}
		//找到了尾节点
		ptail->next = newnode;
	}
}

头插函数的实现

和尾插一样，插入之前要先申请一块节点空间再去插入。

//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
	newnode->next = *pphead;//不管是空链表还是非空链表都可以插入，不像尾插要分情况
	*pphead = newnode;
}

尾删函数的实现

只有一个节点的链表和有多个节点的链表的情况有点不同，所以我们要分两种情况去讨论一下，当然在删除之前，链表不能为空。

//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	//链表不能为空
	assert(pphead && *pphead);
	//判断链表节点有多个还是一个,如果没有分两种情况，程序出问题（结果出问题，但没报错）
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		SLTNode* ptail = *pphead;
		while (ptail->next)
		{
			prev = ptail;
			ptail = ptail->next;
		}
		free(ptail);
		ptail = NULL;
		prev->next = NULL;
	}
}

头删函数的实现

和尾删一样，在删除之前链表不能为空。但不需要分情况。

//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	//前提是链表不为空
	assert(pphead && *pphead);
	//不管链表是只有一个还是多个，都行通
	SLTNode* next = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = next;
}

查找函数的实现

我们需要遍历链表，查找数据，查到了就返回节点位置，没有查到返回空。

//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
{
	SLTNode* pur = phead;
	while (pur)
	{
		if (pur->data == x)
		{
			return pur;
		}
		pur = pur->next;
	}
	//遍历了一遍，没有找到
	return NULL;
}

在指定位置之前插入节点函数实现

要实现在指定的节点位置插入节点，我们需要利用上一个查找节点的函数来找到指定位置，然后进行下一步的实现。

//在指定位置之前插入
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	//不能为空链表
	assert(pphead && *pphead);
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
	//如果在头节点之前插入,将找不到pos,所以分两种情况
	if (*pphead == pos)
	{
		SLTPushFront(pphead, x);
	}//利用头插函数就行
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		//将 prev newnode pos 链接起来
		prev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}

在指定位置之后插入节点函数的实现

//在指定位置之后插入
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	//不能为空链表
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
	//将 pos newnode pos->next 链接起来
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}

删除指定位置的节点

//删除pos节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	//链表不能为空以及pos不能为空
	assert(pphead && *pphead);
	assert(pos);
	//两种情况一种pos为头节点，一种不为头节点
	if (*pphead == pos)
	{
		//头删
		SLTPopFront(pphead);
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		//将prev pos pos->next 中的pos删除
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		pos = NULL;
	}
}

删除指定位置之后的位置节点函数的实现

我们要区分要下删除指定位置的节点函数的代码逻辑。

//删除pos之后的节点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	//pos之后不能为空，要不然怎么删除
	assert(pos && pos->next);
	SLTNode* del = pos->next;
	//pos del del->next  删除pos
	pos->next = del->next;
	free(del);
	del = NULL;
}

链表的销毁

链表节点创建出来，不用了的话我们就要销毁，养成好的代码习惯。

//链表的销毁
void SListDestroy(SLTNode** pphead)
{
	//空链表就不需要销毁
	assert(pphead && *pphead);
	SLTNode* pur = *pphead;
	while (pur)
	{
		SLTNode* next = pur->next;
		free(pur);
		pur = next;
	}
	*pphead = NULL;
}

通讯录的简单定义和说明

我们将通讯录的代码实现要用到的函数实现写到Contact.c的源文件中，将所用到的函数声明写到Contact.h文件中。

Contact.h函数声明如下：

#pragma once
#define NAME_MAX 100
#define SEX_MAX 4
#define TEL_MAX 11
#define ADDR_MAX 100
//前置声明
typedef struct SListNode contact;
//用户数据
typedef struct PersonInfo
{
    char name[NAME_MAX];//姓名
    char sex[SEX_MAX];//性别
    int age;//年龄
    char tel[TEL_MAX];//电话
    char addr[ADDR_MAX];//地址
}PeoInfo;
//初始化通讯录
void InitContact(contact** con);
//添加通讯录数据
void AddContact(contact** con);
//删除通讯录数据
void DelContact(contact** con);
//展示通讯录数据
void ShowContact(contact* con);
//查找通讯录数据
void FindContact(contact* con);
//修改通讯录数据
void ModifyContact(contact** con);
//销毁通讯录数据
void DestroyContact(contact** con);

初始化通讯录函数的实现

//初始化通讯录
void InitContact(contact** con)
{
	*con = NULL;
}

添加通讯录数据函数的实现

注意：这个函数的实现，可以调用单链表函数来实现。调用尾插或头插都行。

//添加通讯录数据
void AddContact(contact** con)
{
	//尾插和头插两种方法
	PeoInfo infor;
	printf("请输入姓名!\n");
	scanf("%s", infor.name);
	printf("请输入性别!\n");
	scanf("%s", infor.sex);
	printf("请输入年龄!\n");
	scanf("%d", &(infor.age));
	printf("请输入电话!\n");
	scanf("%s", infor.tel);
	printf("请输入地址!\n");
	scanf("%s", infor.addr);
	//采用尾插插入数据,也可采用头插，单链表中有现成的函数
	SLTPushBack(con, infor);
}

展示通讯录数据函数的实现

//展示通讯录数据
void ShowContact(contact* con)
{
	printf("姓名  性别  年龄  电话  地址\n");
	contact* pcur = con;
	while (pcur)
	{
		printf("%s     %s     %d    %s   %s\n", pcur->data.name,pcur->data.sex,
			pcur->data.age,pcur->data.tel,
			pcur->data.addr);
		pcur = pcur->next;
	}
}

查找通讯录的数据函数的实现

//查找通讯录数据
void FindContact(contact* con)
{
	char name[NAME_MAX];
	printf("请输入要查找联系人的信息!\n");
	scanf("%s", name);
	contact* pcur = con;
	while (pcur)
	{
		if (strcmp(pcur->data.name, name) == 0)
		{
			printf("姓名  性别  年龄  电话  地址\n");
			printf("%s     %s     %d    %s   %s\n", pcur->data.name, pcur->data.sex,
				pcur->data.age, pcur->data.tel,
				pcur->data.addr);
			return;
		}
		pcur = pcur->next;
	}
	printf("没有此联系人!\n");
}

删除通讯录函数的实现

我们首先要找到你需要删除的联系人地址，所以我们要封装另一个函数。并且删除函数单链表里面有现成函数，我们可以直接调用。

//查找联系人数据的指针
contact* Findaddr(contact** con,char*name)
{
	contact* pcur = *con;
	while (pcur)
	{
		if (strcmp(pcur->data.name, name) == 0)
		{
			return pcur;
		}
		pcur = pcur->next;
	}
	return NULL;
}
//删除通讯录数据
void DelContact(contact** con)
{
	assert(con && &con);
	char name[NAME_MAX];
	printf("请输入你要删除的联系人姓名!\n");
	scanf("%s", name);
	contact*find=Findaddr(con, name);
	if (find == NULL)
	{
		printf("没有此联系人!\n");
	}
	else
	{
		SLTErase(con, find);
		printf("删除成功!\n");
	}
}

修改通讯录数据函数的实现

//修改通讯录数据
void ModifyContact(contact** con)
{
	//修改之前联系人要存在
	char name[NAME_MAX];
	printf("请输入要修改的联系人姓名!\n");
	scanf("%s", name);
	contact* find = Findaddr(con, name);
	if (find == NULL)
	{
		printf("该联系人不存在!\n");
		return;
	}
	else
	{
		PeoInfo infor;
		printf("请输入新的姓名!\n");
		scanf("%s", infor.name);
		printf("请输入新的性别!\n");
		scanf("%s", infor.sex);
		printf("请输入新的年龄!\n");
		scanf("%d", &(infor.age));
		printf("请输入新的电话!\n");
		scanf("%s", infor.tel);
		printf("请输入新的地址!\n");
		scanf("%s", infor.addr);
		find->data = infor;
	}
}

销毁通讯录数据函数的实现

//销毁通讯录数据
void DestroyContact(contact** con)
{
	assert(con && *con);
	SListDestroy(con);
}

通讯录菜单的封装

最终我们将所以函数进行一个封装汇总。

void menu()
{
	printf("********通讯录*******\n");
	printf("请选择你的操作:\n");
	printf("1.添加联系人   2.删除联系人\n");
	printf("3.展示联系人   4.查找联系人\n");
	printf("5.修改联系人   0.退出通讯录\n");
}
int main()
{
	contact* con;
	InitContact(&con);//初始化
	int input;
	do
	{
		menu();
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:AddContact(&con);
			break;
		case 2:DelContact(&con);
			break;
		case 3:ShowContact(con);
			break;
		case 4:FindContact(con);
			break;
		case 5:ModifyContact(&con);
			break;
		case 0:printf("退出成功!\n");
			break;
		default:printf("选项错误，请重新选择!\n");
			break;
		}
	} while (input);
	DestroyContact(&con);
	return 0;
}

总代码汇总

SList.c文件

#include"SList.h"
//打印
void SLTprint(SLTNode* phead)
{
	SLTNode* pur = phead;
	while (pur)
	{
		printf("%d->", pur->data);
		pur = pur->next;
	}
	printf("NULL\n");
}
//申请节点
SLTNode* SLTBuyNode(SLTDataType x)
{
	SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode));//申请节点
	if (newnode == NULL)
	{
		perror("malloc fail!");
		return NULL;
	}
	newnode->data = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}

//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);//尾插前先申请空间然后才能插入进去
	//分为空链表和非空链表
	if (*pphead == NULL)
	{
		*pphead = newnode;
	}
	else
	{
		//找尾节点
		SLTNode* ptail = *pphead;
		while (ptail->next)//如果这里是空链表的话，会报错，不能对空指针进行解引用
		{
			ptail = ptail->next;
		}
		//找到了尾节点
		ptail->next = newnode;
	}
}
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x)
{
	assert(pphead);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
	newnode->next = *pphead;//不管是空链表还是非空链表都可以插入，不像尾插要分情况
	*pphead = newnode;
}
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead)
{
	//链表不能为空
	assert(pphead && *pphead);
	//判断链表节点有多个还是一个,如果没有分两种情况，程序出问题（结果出问题，但没报错）
	if ((*pphead)->next == NULL)
	{
		free(*pphead);
		*pphead = NULL;
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		SLTNode* ptail = *pphead;
		while (ptail->next)
		{
			prev = ptail;
			ptail = ptail->next;
		}
		free(ptail);
		ptail = NULL;
		prev->next = NULL;
	}
}
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead)
{
	//前提是链表不为空
	assert(pphead && *pphead);
	//不管链表是只有一个还是多个，都行通
	SLTNode* next = (*pphead)->next;
	free(*pphead);
	*pphead = next;
}
//查找
//SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x)
//{
//	SLTNode* pur = phead;
//	while (pur)
//	{
//		if (pur->data == x)
//		{
//			return pur;
//		}
//		pur = pur->next;
//	}
//	遍历了一遍，没有找到
//	return NULL;
//}
//在指定位置之前插入
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	//不能为空链表
	assert(pphead && *pphead);
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
	//如果在头节点之前插入,将找不到pos,所以分两种情况
	if (*pphead == pos)
	{
		SLTPushFront(pphead, x);
	}//利用头插函数就行
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		//将 prev newnode pos 链接起来
		prev->next = newnode;
		newnode->next = pos;
	}
}
//在指定位置之后插入
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x)
{
	//不能为空链表
	assert(pos);
	SLTNode* newnode = SLTBuyNode(x);
	//将 pos newnode pos->next 链接起来
	newnode->next = pos->next;
	pos->next = newnode;
}
//删除pos节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos)
{
	//链表不能为空以及pos不能为空
	assert(pphead && *pphead);
	assert(pos);
	//两种情况一种pos为头节点，一种不为头节点
	if (*pphead == pos)
	{
		//头删
		SLTPopFront(pphead);
	}
	else
	{
		SLTNode* prev = *pphead;
		while (prev->next != pos)
		{
			prev = prev->next;
		}
		//将prev pos pos->next 中的pos删除
		prev->next = pos->next;
		free(pos);
		pos = NULL;
	}
}
//删除pos之后的节点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos)
{
	//pos之后不能为空，要不然怎么删除
	assert(pos && pos->next);
	SLTNode* del = pos->next;
	//pos del del->next  删除pos
	pos->next = del->next;
	free(del);
	del = NULL;
}
//链表的销毁
void SListDestroy(SLTNode** pphead)
{
	//空链表就不需要销毁
	assert(pphead && *pphead);
	SLTNode* pur = *pphead;
	while (pur)
	{
		SLTNode* next = pur->next;
		free(pur);
		pur = next;
	}
	*pphead = NULL;
}

SList.h文件

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include"Contact.h"
//定义节点
typedef PeoInfo SLTDataType;
typedef struct SListNode
{
	SLTDataType data;
	struct SListNode* next;
}SLTNode;
//链表的打印
void SLTprint(SLTNode* phead);
//尾插
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x);
//尾删
void SLTPopBack(SLTNode** pphead);
//头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead);
//查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x);
//在指定位置之前插入
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x);
//在指定位置之后插入
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x);
//删除pos节点
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos);
//删除pos之后的节点
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos);
//链表的销毁
void SListDestroy(SLTNode** pphead);

Contact.h文件

#pragma once
#define NAME_MAX 100
#define SEX_MAX 4
#define TEL_MAX 11
#define ADDR_MAX 100
//前置声明
typedef struct SListNode contact;
//用户数据
typedef struct PersonInfo
{
    char name[NAME_MAX];//姓名
    char sex[SEX_MAX];//性别
    int age;//年龄
    char tel[TEL_MAX];//电话
    char addr[ADDR_MAX];//地址
}PeoInfo;
//初始化通讯录
void InitContact(contact** con);
//添加通讯录数据
void AddContact(contact** con);
//删除通讯录数据
void DelContact(contact** con);
//展示通讯录数据
void ShowContact(contact* con);
//查找通讯录数据
void FindContact(contact* con);
//修改通讯录数据
void ModifyContact(contact** con);
//销毁通讯录数据
void DestroyContact(contact** con);

Contact.c文件

#include"SList.h"
//初始化通讯录
void InitContact(contact** con)
{
	*con = NULL;
}
//添加通讯录数据
void AddContact(contact** con)
{
	//尾插和头插两种方法
	PeoInfo infor;
	printf("请输入姓名!\n");
	scanf("%s", infor.name);
	printf("请输入性别!\n");
	scanf("%s", infor.sex);
	printf("请输入年龄!\n");
	scanf("%d", &(infor.age));
	printf("请输入电话!\n");
	scanf("%s", infor.tel);
	printf("请输入地址!\n");
	scanf("%s", infor.addr);
	//采用尾插插入数据,也可采用头插，单链表中有现成的函数
	SLTPushBack(con, infor);
}
//展示通讯录数据
void ShowContact(contact* con)
{
	printf("姓名  性别  年龄  电话  地址\n");
	contact* pcur = con;
	while (pcur)
	{
		printf("%s     %s     %d    %s   %s\n", pcur->data.name,pcur->data.sex,
			pcur->data.age,pcur->data.tel,
			pcur->data.addr);
		pcur = pcur->next;
	}
}
//查找通讯录数据
void FindContact(contact* con)
{
	char name[NAME_MAX];
	printf("请输入要查找联系人的信息!\n");
	scanf("%s", name);
	contact* pcur = con;
	while (pcur)
	{
		if (strcmp(pcur->data.name, name) == 0)
		{
			printf("姓名  性别  年龄  电话  地址\n");
			printf("%s     %s     %d    %s   %s\n", pcur->data.name, pcur->data.sex,
				pcur->data.age, pcur->data.tel,
				pcur->data.addr);
			return;
		}
		pcur = pcur->next;
	}
	printf("没有此联系人!\n");
}
//查找联系人数据的指针
contact* Findaddr(contact** con,char*name)
{
	contact* pcur = *con;
	while (pcur)
	{
		if (strcmp(pcur->data.name, name) == 0)
		{
			return pcur;
		}
		pcur = pcur->next;
	}
	return NULL;
}
//删除通讯录数据
void DelContact(contact** con)
{
	assert(con && &con);
	char name[NAME_MAX];
	printf("请输入你要删除的联系人姓名!\n");
	scanf("%s", name);
	contact*find=Findaddr(con, name);
	if (find == NULL)
	{
		printf("没有此联系人!\n");
	}
	else
	{
		SLTErase(con, find);
		printf("删除成功!\n");
	}
}
//修改通讯录数据
void ModifyContact(contact** con)
{
	//修改之前联系人要存在
	char name[NAME_MAX];
	printf("请输入要修改的联系人姓名!\n");
	scanf("%s", name);
	contact* find = Findaddr(con, name);
	if (find == NULL)
	{
		printf("该联系人不存在!\n");
		return;
	}
	else
	{
		PeoInfo infor;
		printf("请输入新的姓名!\n");
		scanf("%s", infor.name);
		printf("请输入新的性别!\n");
		scanf("%s", infor.sex);
		printf("请输入新的年龄!\n");
		scanf("%d", &(infor.age));
		printf("请输入新的电话!\n");
		scanf("%s", infor.tel);
		printf("请输入新的地址!\n");
		scanf("%s", infor.addr);
		find->data = infor;
	}
}
//销毁通讯录数据
void DestroyContact(contact** con)
{
	assert(con && *con);
	SListDestroy(con);
}

test_1.c文件

#include"SList.h"
void menu()
{
	printf("********通讯录*******\n");
	printf("请选择你的操作:\n");
	printf("1.添加联系人   2.删除联系人\n");
	printf("3.展示联系人   4.查找联系人\n");
	printf("5.修改联系人   0.退出通讯录\n");
}
int main()
{
	contact* con;
	InitContact(&con);//初始化
	int input;
	do
	{
		menu();
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:AddContact(&con);
			break;
		case 2:DelContact(&con);
			break;
		case 3:ShowContact(con);
			break;
		case 4:FindContact(con);
			break;
		case 5:ModifyContact(&con);
			break;
		case 0:printf("退出成功!\n");
			break;
		default:printf("选项错误，请重新选择!\n");
			break;
		}
	} while (input);
	DestroyContact(&con);
	return 0;
}

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