C语言链表正向输出详解：从单向链表到双向循环链表216

链表作为一种常用的数据结构，在C语言中有着广泛的应用。它能够灵活地进行数据的插入和删除操作，相比于数组，更适合处理动态变化的数据。本文将深入探讨C语言中链表的正向输出，涵盖单向链表、双向链表以及循环链表，并提供详细的代码示例和讲解，帮助读者更好地理解和掌握链表的应用。

一、单向链表的正向输出

单向链表是最基本的链表结构，每个节点包含数据域和指向下一个节点的指针域。正向输出指的是从链表的头节点开始，依次访问并输出每个节点的数据。其核心思想是使用一个指针遍历整个链表，直到指针指向NULL（链表尾部）。
#include
#include
// 定义链表节点结构体
typedef struct Node {
int data;
struct Node *next;
} Node;
// 创建链表节点
Node* createNode(int data) {
Node *newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
if (newNode == NULL) {
fprintf(stderr, "Memory allocation failed!");
exit(1);
}
newNode->data = data;
newNode->next = NULL;
return newNode;
}
// 正向输出单向链表
void printList(Node *head) {
Node *current = head;
while (current != NULL) {
printf("%d ", current->data);
current = current->next;
}
printf("");
}
int main() {
// 创建一个单向链表：1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5
Node *head = createNode(1);
head->next = createNode(2);
head->next->next = createNode(3);
head->next->next->next = createNode(4);
head->next->next->next->next = createNode(5);
printf("单向链表正向输出：");
printList(head); // 输出：1 2 3 4 5
// 释放内存 (重要!)
Node *temp;
while(head != NULL){
temp = head;
head = head->next;
free(temp);
}
return 0;
}

这段代码首先定义了链表节点结构体`Node`，包含数据域`data`和指针域`next`。`createNode`函数用于创建新的节点。`printList`函数实现了单向链表的正向输出，它使用一个指针`current`从头节点开始遍历，直到遇到NULL指针（链表尾部）。

二、双向链表的正向输出

双向链表的每个节点除了包含数据域和指向下一个节点的指针外，还包含一个指向前一个节点的指针。正向输出的原理与单向链表类似，只是遍历时使用`next`指针。
#include
#include
typedef struct Node {
int data;
struct Node *prev;
struct Node *next;
} Node;
// ... (createNode 函数与单向链表类似，略去) ...
void printList(Node *head) {
Node *current = head;
while (current != NULL) {
printf("%d ", current->data);
current = current->next;
}
printf("");
}
int main() {
// 创建双向链表
Node *head = createNode(1);
head->next = createNode(2);
head->next->prev = head;
head->next->next = createNode(3);
head->next->next->prev = head->next;
// ... (后续节点创建类似，略去) ...
printf("双向链表正向输出：");
printList(head); // 输出结果与单向链表相同
// 释放内存 (需考虑双向链表的特性，避免内存泄漏)
Node *temp;
while(head != NULL){
temp = head;
head = head->next;
free(temp);
}
return 0;
}

需要注意的是，双向链表的内存释放需要特别小心，避免出现内存泄漏。代码中展示了如何安全释放双向链表的内存。

三、循环链表的正向输出

循环链表的尾节点的`next`指针指向头节点，形成一个环状结构。正向输出需要考虑循环终止条件，避免死循环。通常的做法是设置一个标记变量，或者在遍历时判断当前节点是否回到头节点。
#include
#include
// ... (Node 结构体定义与单向链表相同) ...
// ... (createNode 函数与单向链表类似，略去) ...
void printList(Node *head) {
if(head == NULL) return; //处理空链表情况
Node *current = head;
do {
printf("%d ", current->data);
current = current->next;
} while (current != head); // 循环终止条件：回到头节点
printf("");
}
int main() {
// 创建循环链表
Node *head = createNode(1);
head->next = createNode(2);
head->next->next = createNode(3);
head->next->next->next = head; // 将尾节点的next指针指向头节点
printf("循环链表正向输出：");
printList(head); // 输出：1 2 3

// 释放循环链表内存 (需要小心处理循环，避免死循环)
Node *temp;
Node *current = head;
do {
temp = current;
current = current->next;
free(temp);
} while(current != head);

return 0;
}