线性链表的 C 语言实现

无聊来水一水博客，代码内容如题

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

typedef struct LNode
{
    int data;                                           // 数据域
    LNode* next;                                        // 指针域(指向结点的指针）
};

LNode* head;                                            // 全局定义链表头指针

void init_ListHead()                                    // 初始化链表头指针
{
    head = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    head->data = 0;
    head->next = NULL;
}

void init_List()                                        // 初始化单链表
{
    int data;
    int length;
    LNode* last = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    printf("please initialize a list\n");
    printf("The length of your list: ");
    scanf("%d", &length);
    while (head->data < length && scanf("%d", &data) == 1) {
        LNode* Node = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
        if(head->data == 0) head->next = Node;          // 初始化 head 指针
        last->next = Node;                              // 将 Node 设为 last 的后继
        Node->data = data;                              // 初始化 Node 结点
        Node->next = NULL;
        last = Node;                                    // last 指针后移
        head->data++;
    }
}

void prt_List()
{
    LNode* p = head->next;
    for ( ; p != NULL; p = p->next)                     // 顺序遍历
        printf("\t%d", p->data);
    printf("\n");
}

int getElem_List(int i)
{
    int element;
    LNode* p = head->next; int j = 1;
    while (p && j < i) {                                // 顺指针向后查找
        p = p->next; ++j;
    }
    if (!p || j > i) {                                  // 第 i 个元素不存在
        printf("ERROR!\n");
        return -1;
    }
    element = p->data;                                  // 取第 i 个元素
    return element;
}

void insert_List(int i, int element)
{
    int j = 0;
    LNode* p = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    p = head;
    while (p && j < i - 1) {                            // 寻找第 i-1 个结点
        p = p->next; ++j;
    }
    if (!p || j > i - 1) {                              // i 小于 1 或者大于表长+1
        printf("ERROR!\n");
        return;
    }
    LNode* newNode = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));     // 生成新结点
    newNode->data = element;                            // 插入 L 中
    newNode->next = p->next;
    p->next = newNode;
    head->data++;
    return;
}

void remove_List(int i)
{
    int j = 0;
    LNode* p = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    p = head;
    while (p->next && j < i - 1) {                      // 寻找第 i 个结点，并令 p 指向其前驱
        p = p->next; ++j;
    }
    if (!(p->next) || j > i - 1) {                      // 删除位置不合理
        printf("ERROR!\n");
        return;
    }
    LNode* q = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    q = p->next;                                        // 删除并释放结点
    p->next = q->next;
    free(q);
    head->data--;
    return;
}

void clear_List()
{
    while (head->next) {
        LNode* p = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
        p = head->next;
        head->next = p->next;
        free(p);
    }
    head->data = 0;
}

void putElem_List(int i, int element)
{
    int j = 0;
    LNode* p = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
    p = head;
    while (p && j < i) {
        p = p->next; ++j;
    }
    if (!p || j > i) {                                  // 第 i 个元素不存在
        printf("ERROR!\n");
        return;
    }
    p->data = element;
    return;
}

void rec_inv_prt_List(LNode* p)
{
    if (p->next != NULL) {
        rec_inv_prt_List(p->next);
    }
    printf("\t%d", p->data);
}

void inv_prt_List()
{
    LNode* p = head->next;
    if(p != NULL) rec_inv_prt_List(p);
    printf("\n");
}

int main() {

    /***** 函数声明 *****/
    void init_ListHead();
    void init_List();
    void prt_List();
    int getElem_List(int i);
    void insert_List(int i, int element);
    void remove_List(int i);
    void clear_List();
    void putElem_List(int i, int element);
    void rec_inv_prt_List(LNode * p);
    void inv_prt_List();

    /***** 参数初始化 *****/
    int x, i;
    int value;
    char mode[20];
    int index = -1;
    char flag;

    /***** 初始化线性链表头指针 *****/
    init_ListHead();

    /***** 初始化线性链表 *****/
    init_List();

    while (1) {
        printf("Please choose a mode:\n");
        scanf("%s", &mode);
        if (strcmp(mode, "get") == 0) index = 1;
        else if (strcmp(mode, "len") == 0) index = 2;
        else if (strcmp(mode, "ins") == 0) index = 3;
        else if (strcmp(mode, "rem") == 0) index = 4;
        else if (strcmp(mode, "clr") == 0) index = 5;
        else if (strcmp(mode, "put") == 0) index = 6;
        else if (strcmp(mode, "pnt") == 0) index = 7;
        else if (strcmp(mode, "rev") == 0) index = 8;
        else if (strcmp(mode, "help") == 0) index = 9;
        else if (strcmp(mode, "quit") == 0) index = 0;
        else {
            printf("Wrong command!\n");
            printf("You could type in the command \"help\"\n");
            index = -1;
            continue;
        }
        switch (index)
        {
        case 0:
            /***** 退出 *****/
            exit(0);
        case 1:
            /***** 返回第 i 个数据元素的值 *****/
            printf("get element at node i:\n");
            scanf("%d", &i);
            value = getElem_List(i);
            if(value != -1) printf("%d\n", value);
            break;
        case 2:
            /***** 求线性链表的表长 *****/
            printf("length: %d\n", head->data);
            break;
        case 3:
            /***** 在第i个节点处插入数据元素x *****/
            printf("insert element x at node i: (type in i first)\n");
            scanf("%d%d", &i, &x);
            insert_List(i, x);
            prt_List();
            break;
        case 4:
            /***** 删除第i个节点 *****/
            printf("remove element at node i:\n");
            scanf("%d", &i);
            remove_List(i);
            prt_List();
            break;
        case 5:
            /***** 将单链表重置为一个空表 *****/
            clear_List();
            printf("Recreate the list? [Y/N](default N): ");
            getchar();
            scanf("%c", &flag);
            if (flag == 'Y') init_List();
            break;
        case 6:
            /***** 改变第i个数据元素的值 *****/
            printf("change the value of node i to x: (type in i first)\n");
            scanf("%d%d", &i, &x);
            putElem_List(i, x);
            prt_List();
            break;
        case 7:
            /***** 显示链表中的数据元素 *****/
            printf("Output:");
            prt_List();
            break;
        case 8:
            /***** 逆序显示链表中的数据元素 *****/
            printf("Reverse output:");
            inv_prt_List();
            break;
        case 9:
            /***** 帮助 *****/
            printf("You could enter \"get\", \"len\", \"ins\", \"rem\", \"put\", \"clr\", \"pnt\" or \"rev\" to choose a mode or enter \"quit\" to end the program\n");
            break;
        default:
            break;
        }
    }
    return 0;
}