1、第7章 结构体与链表,学习目的与要求：,理解并掌握结构体的定义和应用,掌握类型定义符typedef的使用方法,理解并掌握链表的定义与使用方法,了解共用体的定义及使用方法,了解枚举变量的使用方法,基本内容,结构体,结构体是程序员根据需要定义的一种数据类型。组成结构体的数据称为结构体的成员，这些成员来共同描述一个相关的对象。,struct structureNametype member1;type member2; ;,struct Personchar name20;char sex;int age;int height; ;,结构体,由于结构体是程序设计者声明的一种数据类型，是对具体实例的抽
2、象，所以在声明一个结构体时，不要实例化，即不要对成员赋初值。,struct Point int x=0; /error 无法存储x.int y=0; /error ;,结构体,结构体成员除基本数据类型外，还可为指针或结构体类型。,struct Dateint year;int month;int day; ; struct Person1char *name; /指针类型struct Date birthday; /结构体类型int height; ;,结构体类型变量的定义,（1）先定义结构体类型，再定义结构体变量。struct Person ps1,ps2; （2）在定义一个结构体类型的同时
3、，定义结构体变量。 struct Pointint x; pt; （3）直接定义结构体变量，省略结构体名称。 struct int x; pt;,结构体类型变量的定义,（1）结构体类型与结构体变量是两个不同的概念，只能对结构体变量赋值、存取或运算，但不能对结构体类型赋值、存取和运算。（2）在编译时，系统根据结构体所有成员的大小只对变量分配存储空间，而声明类型时不分配空间。（3）结构体类型中的成员名可以与程序中的变量名同名，但它们表示不同的对象。例如在结构体struct Person中的成员“age”与程序中的变量“age”名字相同，意义不同。,结构体成员的访问,结构体变量名.成员名,struc
4、t Point pt; pt.x=0; /给结构体变量pt的成员赋值 printf(“x=%n“, pt.x); /输出x的值,结构体成员的访问,例7-1 对一个人的信息（姓名和生日）进行操作。,解题思路：首先定义生日结构体类型，包括出生年、月、日，再定义“人”的结构体类型，包括姓名和生日。定义“人”结构体变量，对其进行赋值并输出。,#include #include struct Dateint year;int month;int day; ; struct Person1 char name20;struct Date birthday; ;,struct Person1 ps1=“Zh
5、ang“,1988,11,20,ps2; printf(“输入相关信息（姓名和出生年月日）：n“); scanf(“%s“,ps1.name); /输入姓名 scanf(“%d%d%d“,结构体变量的初始化,（1）在声明结构体变量时，可以像数组一样对其进行初始化。,struct Person ps=“zhang“, m,20,180; struct Person ps=“zhang“;,（2）如果没有在声明时对结构体变量初始化，以后的赋值只能逐个成员进行。,struct Person ps1=“zhang“,m,20,180，ps2; ps2=“Gao“,f,19,168; /错误，不能对变量
6、整体赋值 strcpy(ps2.name,“Gao“); /正确 ps2.sex=f; /正确 ps2.age=19; /正确 ps2.height=168; /正确,结构体数组,由于结构体变量本身也是一种变量，因此可以定义结构体数组。结构体数组的每一个元素都具有相同的结构体类型。,struct Person ps2;,struct Person ps2=“Zhangwei“,m,20,180,“Lihong“,f,18,165;,结构体数组,例7-2 已知5个学生的成绩，找出成绩最优者和最差者。学生信息包括学号、姓名和成绩。,解题思路：定义一个学生（Student）结构体类型，然后定义一个大
7、小为5的学生结构体数组stu，通过扫描数组stu中的所有元素，找出最高者和最低者的成绩分别放在变量maxScore和minScore中。,struct Student int ID;char* name;float score; ; struct Student stu =101 ,“Zhang“,88.5,102,“Wang“,77.8,103,“Liu“,55.6, 104,“Li“,66.4, 105,“Sun“,99.7;,for(i=1;imaxScore) /查找最高分indexHigh=i;maxScore=stui.score;else if(stui.scoreminScor
8、e) /查找最低分indexLow=i;minScore=stui.score; ,指向结构体的指针,可以声明一个指向结构体类型的指针变量，用指针变量访问结构体的成员，此时要用指向运算符“-”代替成员运算符“.”。,struct Date dt,*dtPtr; /声明一个指向结构体类型的指针dtPtr dt.year=2013; /给结构体的成员赋值 dtPtr-month=12; /通过指向结构体的指针变量给成员赋值 (*dtPtr).day=28; /通过指向结构体的指针变量给成员赋值,（1）结构体变量.成员名 （2）(*结构体指针变量).成员名 （3）结构体指针变量-成员名,指向结构体的
9、指针,例7-3 计算平面上两点之间的距离。,解题思路：首先声明一个点结构体类型Point，成员为点的x，y坐标，然后定义2个结构体变量，最后计算两点之间的距离。,struct Pointint x;int y; ;,struct Point pt1,pt2,*p1,*p2; float dist, deltaX, deltaY; p1=,指向结构体的指针,例7-4 已定义了“人”结构体，找出3个人中身高最高者和他们的平均年龄。,struct Person char name20; char sex;int age;int height; ;,解题思路：首先定义一个结构体类型struct Per
10、son，并定义该类型的结构体数组ps。定义一个指向结构体的指针变量pt，将数组的首地址赋给指针变量。根据要求初始化数组。通过循环和指针变量的变化找出身高最高者并计算平均年龄，最后输出结果。,struct Person ps3=“zhang“,m,20,180,“Li“,f,18,165,“Gao“,m,19,183,*pt; int sum=0, index, maxH=0, i; /index记录最高者的下标 float aver; /平均年龄 pt=ps; /将数组的首地址赋给指针变量 printf(“姓名 性别 年龄 身高n“); for(i=0;iname,pt-sex,pt-age,
11、pt-height);sum+=pt-age; if(pt-heightmaxH) /求height的最大值index=i;maxH=pt-height;pt+; aver=(float)sum/3;,结构体与函数,声明一个函数原型，主要告知编译器函数的返回类型和形参类型及个数。既然结构体是一种类型，那么结构体可作为函数返回类型，也可作为形参类型。定义一个传值类型函数时，系统并未对形参开辟内存空间，只有在函数调用、实参传递给形参时，系统才为形参开辟内存，产生一个实参拷贝，形参与实参具有不同的内存地址。因结构体变量占据内存较大，若将该结构体作为函数参数，调用函数时，要产生较大的实参副本，调用函数
12、的开销较大。,结构体与函数,例7-5 编写函数求平面上两点间的距离。,解题思路：定义一个坐标“点”的结构体类型，定义一个求两点距离的函数distance，通过给定的平面上的两个点，调用函数distance，即可求得结果。,struct Pointint x;int y; ;,float distance(struct Point pt1, struct Point pt2) float deltaX, deltaY, dist; deltaX =pt1.x-pt2.x;deltaY =pt1.y-pt2.y;dist=sqrt(deltaX*deltaX+deltaY*deltaY);retu
13、rn dist; int main ()struct Point t1=0,1,t2=2,3;float d;d=distance(t1,t2);printf(“Distance is %fn“,d);return 0; ,结构体与函数,函数调用开销较大，效率低。若要减少调用函数时的开销，可用指向结构体类型的指针作为函数参数。在函数调用时，实参传递给形参的仅是实参变量的地址，形参并未产生一个结构体变量的拷贝，此时形参与实参共用同一地址。,float distance (struct Point *p1, struct Point *p2)float dX, dY, d;dX=p1-x-p2 -
14、x;dY=p1-y-p2-y;d=sqrt(dX*dX+dY*dY);return d;,结构体与函数,int main () struct Point pt1=0,1,pt2=2,3;float d=distance( ,在调用函数distance()时，因为内存并未为形参变量p1、p2开辟两个pt1、pt2的副本，p1共享pt1的地址，p2共享pt2的地址，因此函数调用效率较高。,基本内容,结构体与函数,C语言允许将已存在的基本数据类型和用户自定义的类型起一个别名，方法是使用关键字typedef。,typedef oldType newType;,typedef int INT; /将in
15、t起一个新名称INT INT i,j; /声明两个整型变量 typedef struct tagPointint x;int y; Point; /定义一个结构体类型Point Point pt1,pt2; /声明两个Point类型变量,基本内容,链表,链表是一种线性数据结构，仅有一个前驱结点和后继结点。链表长度无需事先确定，并且插入、删除结点等操作简单，因而具有广泛的应用。链表由结点组成，一个结点包括两部分，一部分是用户需要的信息，称为数据域（data），一部分是下一个结点的地址，称为指针域（next）。,链表不必像数组一样在内存中用连续空间存储，可用不连续的空间存储每个结点，用指针将每个结
16、点串联起来即可。结点可组织成一个有数据域和指向下一个结点的指针域的结构体。,链表,struct NodedataType data; /数据域struct Node *next; /指针域 ;,链表,例7-7 建一个员工工资的链表，链表有两个结点。,解题思路：声明一个员工工资的结构体类型，成员包括职工号（ID）、工资（salary）和指针变量（next），将第1个结点的地址赋给头指针Head，将第2个结点的地址赋给第1个结点的next成员，将第2个结点的next成员赋成NULL，形成一个简单的链表。,typedef struct Nodeint ID;float salary;struct N
17、ode *next; Employee;,Employee*pNew,*Head,*ppNew=(Employee *)malloc(sizeof(Employee); pNew-ID=101; pNew-salary=650; Head=pNew; pNew=(Employee*)malloc(sizeof(Employee);pNew-ID=102; pNew-salary=780; Head-next=pNew; pNew-next=NULL;,链表,例7-8 建立5个员工的链表，并对链表进行遍历、查找、插入和删除操作。,1、建立单链表的方法一般有两种：头插法和尾插法。,尾插法建立链表：
18、首先建立第一个结点作为头结点，然后动态生成第二个结点链在第一个结点之后，最后将尾结点的指针域赋为NULL，返回头结点的指针。链表中结点的顺序与输入数据的顺序相同。,链表,例7-8 建立5个员工的链表，并对链表进行遍历、查找、插入和删除操作。,Employee * Create_T(int n)Employee *Head,*cur,*pNew;int i;Head=cur=NULL;for(i=0;iID, /返回头指针 ,尾 插 法 建 立 链 表,链表,例7-8 建立5个员工的链表，并对链表进行遍历、查找、插入和删除操作。,头插法建立链表：首先建一个仅有一个头结点的链表，并将头结点的指针域
19、赋为NULL。因指向头结点的指针Head固定不变，每次生成一个新结点就插在头结点之后，直至插入所有结点。链表中结点的顺序与输入数据的顺序相反。,链表,例7-8 建立5个员工的链表，并对链表进行遍历、查找、插入和删除操作。,Employee * Create_H(int n)Employee *Head,*pNew;int i;Head=(Employee*)malloc(sizeof(Employee) ); /建头结点printf(“输入第1个员工的信息：n“);scanf(“%d,%f“, ,头 插 法 建 立 链 表,链表,例7-8 建立5个员工的链表，并对链表进行遍历、查找、插入和删除
20、操作。,2、链表的遍历,遍历一个链表就是访问链表中的所有结点。首先设一个指针变量p，指向链表中的第一个结点，当结点p不为空（NULL）时，输出p所指结点的信息，然后指针后移，逐个结点进行输出，直至输出所有结点。,void Print(Employee *Head)Employee *p;p=Head;printf(“n输出链表中的相关信息：n“);while(p)printf(“ID:%dtsalary :%.2fn“,p-ID,p-salary);p=p-next; /指针后移 ,链表,例7-8 建立5个员工的链表，并对链表进行遍历、查找、插入和删除操作。,3、查找某个结点,通过参数传递要查
21、找的内容，遍历整个链表，每访问一个结点，判断结点中的信息是否满足要求，若满足返回结点的地址。若遍历完毕，没有找到满足要求的结点，则返回空（NULL）。,Employee *Search_Node(Employee *Head,int id) /在链表中查找工号为id的结点Employee *p=Head;while(p ,链表,例7-8 建立5个员工的链表，并对链表进行遍历、查找、插入和删除操作。,4、增加某个结点,s=(Employee*)malloc(sizeof(Employee); s-ID=id; s-salary=sala; s-next=p-next; p-next=s;,链表,
22、例7-8 建立5个员工的链表，并对链表进行遍历、查找、插入和删除操作。,5、删除某个结点,p-next=q-next; free(q);,基本内容,共用体,与结构体类似，共用体也是不同类型成员的集合。与结构体中成员分别占用各自的内存不同，共用体中的所有成员占用同一内存。共用体内存是分时共享的，在某一时刻，只能有一个成员占用。共用体所占内存的大小为成员中占据内存最大的成员大小。,union unionNametype1 var1;type2 var2; ;,定义共用体的目的是为了节省和高效使用内存，在某一时刻仅使用一个成员而不使用其他成员时，可将这些成员组成一个共用体。,共用体,例7-9 设有若
23、干教师与学生的数据，教师数据有姓名、年龄、职业和工资。学生数据有姓名、年龄、职业和一门课成绩。编写程序，输入人员数据，并在屏幕上显示出来。,解题思路：定义一个结构体数组person，用来存储教师和学生的信息。由于教师和学生数据中有工资和成绩一项不同，应定义一个共用体类型。若职业是教师，则该成员是工资，若职业是学生，则该成员是成绩。在输入数据时，根据输入职业的不同，输入不同的数据。最后输出所有数据。,typedef structchar name20;int age;char job10;unionint salary;float score;data; Person;,共用体,Person p
24、ersonN; int i; printf(“输入%d个人员姓名、年龄、职业和工资或成绩：n“,N); for(i=0;iN;i+)scanf(“%s%d“,personi.name, ,基本内容,枚举类型,在实际问题中，有些变量仅取有限的几个值。例如，颜色有赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫，星期有Sunday、Monday、Saturday等。为便于检测变量取值的合法性和明了起见，C语言提供了枚举类型来定义可将变量值一一列举出的变量类型。,enum TypeName constant1,constant2,constantn;,enum Weekday Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fr
25、i,Sat;,enum ColorRed,Green,Blue color1,color2;,枚举类型,例7-10 投掷骰子游戏。骰子共有六个面，分别代表1、2、3、4、5、6。游戏开始首先玩家投掷一次骰子，若为6则赢，若为1则输，否则记下此数作为幸运点数。然后继续投掷骰子，若出现幸运点数则赢，若出现1则输。投掷骰子用随机函数模拟。,解题思路：首先产生一个1到6之间的随机数，判断该数是1还是6，若是两数之一，则输出“Lost”或“Won”，游戏结束。否则，用变量luckPoint记录此数，作为幸运数。重新产生一个新数，若此数是1或幸运数，输出结果，游戏结束。否则，再重新产生随机数，继续判定，直
26、至出现幸运数或1为止。,枚举类型,int ducePoint,luckPoint; enum Status Won,Lost,GoOn myStatus; /枚举三种状态：输、赢、继续 srand(time(0); /随机数种子 ducePoint=luckPoint=1+rand()%6; /产生1-6之间随机数 printf(“第一次出现的点数是%d.n“,ducePoint); if(ducePoint!=1 /switch,枚举类型,while(myStatus=GoOn)printf(“按Enter键继续.n“);getchar();/接收回车键ducePoint=1+rand()%6;printf(“重新获取的点数是:%dn“,ducePoint);if(ducePoint=luckPoint)printf(“你的幸运点数是%d.n“,luckPoint);myStatus=Won;break;else if(ducePoint=1)myStatus=Lost;break; ,基本内容,本章小结,本章介绍了结构体和共用体两种复合结构；本章介绍了类型定义符typedef的使用；本章介绍了链表的定义及使用；本章介绍了枚举类型；,本章结束,
