鏈表概述

　　 鏈表是一種常見的重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它是動態(tài)地進行存儲分配的一種結(jié)構(gòu)。它可以根據(jù)需要開辟內(nèi)存單元。鏈表有一個“頭指針”變量，以head表示，它存放一個地址。該地址指向一個元素。鏈表中每一個元素稱為“結(jié)點”，每個結(jié)點都應(yīng)包括兩個部分：一為用戶需要用的實際數(shù)據(jù)，二為下一個結(jié)點的地址。因此，head指向第一個元素：第一個元素又指向第二個元素；……，直到最后一個元素，該元素不再指向其它元素，它稱為“表尾”，它的地址部分放一個“NULL”（表示“空地址”），鏈表到此結(jié)束。
     鏈表的各類操作包括：學習單向鏈表的創(chuàng)建、刪除、  插入（無序、有序）、輸出、  排序（選擇、插入、冒泡）、反序等等。

    單向鏈表的圖示：
    ---->[NULL]
   head

   圖1：空鏈表

    ---->[p1]---->[p2]...---->[pn]---->[NULL]
   head   p1->next  p2->next   pn->next

   圖2：有N個節(jié)點的鏈表

   創(chuàng)建n個節(jié)點的鏈表的函數(shù)為：

#include "stdlib.h"
#include "stdio.h"

#define NULL 0
#define LEN sizeof(struct student)

struct student
{
    int num;              //學號
    float score;          //分數(shù)，其他信息可以繼續(xù)在下面增加字段
    struct student *next;        //指向下一節(jié)點的指針
};

int n;    //節(jié)點總數(shù)
/*
==========================
功能：創(chuàng)建n個節(jié)點的鏈表
返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/
struct student *Create()
{
    struct student *head;        //頭節(jié)點
    struct student *p1 = NULL;    //p1保存創(chuàng)建的新節(jié)點的地址
    struct student *p2 = NULL;    //p2保存原鏈表最后一個節(jié)點的地址

    n = 0;            //創(chuàng)建前鏈表的節(jié)點總數(shù)為0：空鏈表
    p1 = (struct student *) malloc (LEN);    //開辟一個新節(jié)點
    p2 = p1;            //如果節(jié)點開辟成功，則p2先把它的指針保存下來以備后用

    if(p1==NULL)        //節(jié)點開辟不成功
    {
        printf ("\nCann't create it, try it again in a moment!\n");
        return NULL;
    }
    else                //節(jié)點開辟成功
    {
        head = NULL;        //開始head指向NULL
        printf ("Please input %d node -- num,score: ", n + 1);
        scanf ("%d %f", &(p1->num), &(p1->score));    //錄入數(shù)據(jù)
    }
    while(p1->num != 0)        //只要學號不為0，就繼續(xù)錄入下一個節(jié)點
    {
        n += 1;            //節(jié)點總數(shù)增加1個
        if(n == 1)        //如果節(jié)點總數(shù)是1，則head指向剛創(chuàng)建的節(jié)點p1
        {
            head = p1;
            p2->next = NULL;  //此時的p2就是p1,也就是p1->next指向NULL。
        }
        else
        {
            p2->next = p1;    //指向上次下面剛剛開辟的新節(jié)點
        }

        p2 = p1;            //把p1的地址給p2保留，然后p1產(chǎn)生新的節(jié)點

        p1 = (struct student *) malloc (LEN);
        printf ("Please input %d node -- num,score: ", n + 1);
        scanf ("%d %f", &(p1->num), &(p1->score));
    }
    p2->next = NULL;        //此句就是根據(jù)單向鏈表的最后一個節(jié)點要指向NULL

    free(p1);            //p1->num為0的時候跳出了while循環(huán)，并且釋放p1
    p1 = NULL;            //特別不要忘記把釋放的變量清空置為NULL,否則就變成"野指針"，即地址不確定的指針
    return head;        //返回創(chuàng)建鏈表的頭指針
}

輸出鏈表中節(jié)點的函數(shù)為：

/*
===========================
 功能：輸出節(jié)點
 返回： void
===========================
*/
void Print(struct student *head)
{
    struct student *p;
    printf ("\nNow , These %d records are:\n", n);
    p = head;
    if(head != NULL)        //只要不是空鏈表，就輸出鏈表中所有節(jié)點
    {
        printf("head is %o\n", head);     //輸出頭指針指向的地址
        do
        {
            /*
            輸出相應(yīng)的值：當前節(jié)點地址、各字段值、當前節(jié)點的下一節(jié)點地址。
            這樣輸出便于讀者形象看到一個單向鏈表在計算機中的存儲結(jié)構(gòu)，和我們
            設(shè)計的圖示是一模一樣的。
            */
            printf ("%o   %d   %5.1f   %o\n", p, p->num, p->score, p->next);
            p = p->next;        //移到下一個節(jié)點
        }
        while (p != NULL);
    }
}/*
===========================
 功能：輸出節(jié)點
 返回： void
===========================
*/
void Print(struct student *head)
{
    struct student *p;
    printf ("\nNow , These %d records are:\n", n);
    p = head;
    if(head != NULL)        //只要不是空鏈表，就輸出鏈表中所有節(jié)點
    {
        printf("head is %o\n", head);     //輸出頭指針指向的地址
        do
        {
            /*
            輸出相應(yīng)的值：當前節(jié)點地址、各字段值、當前節(jié)點的下一節(jié)點地址。
            這樣輸出便于讀者形象看到一個單向鏈表在計算機中的存儲結(jié)構(gòu)，和我們
            設(shè)計的圖示是一模一樣的。
            */
            printf ("%o   %d   %5.1f   %o\n", p, p->num, p->score, p->next);
            p = p->next;        //移到下一個節(jié)點
        }
        while (p != NULL);
    }
}

單向鏈表的刪除圖示：
    ---->[NULL]
    head

    圖3：空鏈表

   從圖3可知，空鏈表顯然不能刪除

   ---->[1]---->[2]...---->[n]---->[NULL]（原鏈表）
   head   1->next  2->next   n->next

   ---->[2]...---->[n]---->[NULL]（刪除后鏈表）
   head   2->next   n->next

   圖4：有N個節(jié)點的鏈表，刪除第一個節(jié)點
   結(jié)合原鏈表和刪除后的鏈表，就很容易寫出相應(yīng)的代碼。操作方法如下：
   1、你要明白head就是第1個節(jié)點，head->next就是第2個節(jié)點；
    2、刪除后head指向第2個節(jié)點，就是讓head=head->next,OK這樣就行了。
    ---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL]（原鏈表）
    head   1->next  2->next  3->next   n->next

    ---->[1]---->[3]...---->[n]---->[NULL]（刪除后鏈表）
   head   1->next  3->next   n->next

   圖5：有N個節(jié)點的鏈表，刪除中間一個（這里圖示刪除第2個）
   結(jié)合原鏈表和刪除后的鏈表，就很容易寫出相應(yīng)的代碼。操作方法如下：
   1、你要明白head就是第1個節(jié)點，1->next就是第2個節(jié)點，2->next就是第3個節(jié)點；
   2、刪除后2，1指向第3個節(jié)點，就是讓1->next=2->next。

   刪除指定學號的節(jié)點的函數(shù)為：

/*
==========================
 功能：刪除指定節(jié)點
  (此例中是刪除指定學號的節(jié)點)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/
struct student *Del (struct student *head, int num)
{
    struct student *p1;        //p1保存當前需要檢查的節(jié)點的地址
    struct student *p2;        //p2保存當前檢查過的節(jié)點的地址
    if (head == NULL)        //是空鏈表（結(jié)合圖3理解）
    {
        printf ("\nList is null!\n");
        return head;
    }

    //定位要刪除的節(jié)點
    p1 = head;
    while (p1->num != num && p1->next != NULL)    //p1指向的節(jié)點不是所要查找的，并且它不是最后一個節(jié)點，就繼續(xù)往下找
    {
        p2 = p1;            //保存當前節(jié)點的地址
        p1 = p1->next;        //后移一個節(jié)點
    }

    if(p1->num==num)        //找到了。（結(jié)合圖4、5理解）
    {
        if (p1 == head)        //如果要刪除的節(jié)點是第一個節(jié)點
        {
            head = p1->next;    //頭指針指向第一個節(jié)點的后一個節(jié)點，也就是第二個節(jié)點。這樣第一個節(jié)點就不在鏈表中，即刪除
        }
        else            //如果是其它節(jié)點，則讓原來指向當前節(jié)點的指針，指向它的下一個節(jié)點，完成刪除
        {
            p2->next = p1->next;
        }

        free (p1);        //釋放當前節(jié)點
        p1 = NULL;
        printf ("\ndelete %ld success!\n", num);
        n -= 1;            //節(jié)點總數(shù)減1個
    }
    else                //沒有找到
    {
        printf ("\n%ld not been found!\n", num);
    }

    return head;
}

單向鏈表的插入圖示：
    ---->[NULL]（原鏈表）
   head

   ---->[1]---->[NULL]（插入后的鏈表）
   head   1->next

   圖7 空鏈表插入一個節(jié)點
   結(jié)合原鏈表和插入后的鏈表，就很容易寫出相應(yīng)的代碼。操作方法如下：
  1、你要明白空鏈表head指向NULL就是head=NULL；
  2、插入后head指向第1個節(jié)點，就是讓head=1,1->next=NULL,OK這樣就行了。

  ---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL]（原鏈表）
  head   1->next  2->next  3->next   n->next

  ---->[1]---->[2]---->[x]---->[3]...---->[n]---->[NULL]（插入后的鏈表）
  head   1->next  2->next  x->next  3->next   n->next

  圖8：有N個節(jié)點的鏈表，插入一個節(jié)點（這里圖示插入第2個后面）
  結(jié)合原鏈表和插入后的鏈表，就很容易寫出相應(yīng)的代碼。操作方法如下：
 1、你要明白原1->next就是節(jié)點2，2->next就是節(jié)點3；
 2、插入后x指向第3個節(jié)點,2指向x，就是讓x->next=2->next,1->next=x。

 插入指定節(jié)點的后面的函數(shù)為：

/*
==========================
 功能：插入指定節(jié)點的后面
  (此例中是指定學號的節(jié)點)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/
struct student *Insert (struct student *head, int num, struct student *node)
{
    struct student *p1;        //p1保存當前需要檢查的節(jié)點的地址
    if (head == NULL)        //（結(jié)合圖示7理解）
    {
        head = node;
        node->next = NULL;
        n += 1;
        return head;
    }

    p1 = head;
    while(p1->num != num && p1->next != NULL)     //p1指向的節(jié)點不是所要查找的，并且它不是最后一個節(jié)點，繼續(xù)往下找
    {
        p1 = p1->next;        //后移一個節(jié)點
    }

    if (p1->num==num)        //找到了（結(jié)合圖示8理解）
    {
        node->next = p1->next;    //顯然node的下一節(jié)點是原p1的next
        p1->next = node;        //插入后，原p1的下一節(jié)點就是要插入的node
        n += 1;            //節(jié)點總數(shù)增加1個
    }
    else
    {
        printf ("\n%ld not been found!\n", num);
    }
    return head;
}

單向鏈表的反序圖示：
    ---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL]（原鏈表）
    head   1->next  2->next  3->next   n->next

   [NULL]<----[1]<----[2]<----[3]<----...[n]<----（反序后的鏈表）
             1->next  2->next  3->next   n->next  head

       圖9：有N個節(jié)點的鏈表反序
       結(jié)合原鏈表和插入后的鏈表，就很容易寫出相應(yīng)的代碼。操作方法如下：
       1、我們需要一個讀原鏈表的指針p2,存反序鏈表的p1=NULL（剛好最后一個節(jié)點的next為NULL）,還有一個臨時存儲變量p；
       2、p2在原鏈表中讀出一個節(jié)點，我們就把它放到p1中，p就是用來處理節(jié)點放置順序的問題；
       3、比如，現(xiàn)在我們?nèi)〉靡粋€2,為了我們繼續(xù)往下取節(jié)點，我們必須保存它的next值，由原鏈表可知p=2->next;
       4、然后由反序后的鏈表可知，反序后2->next要指向1，則2->next=1;
       5、好了，現(xiàn)在已經(jīng)反序一個節(jié)點，接著處理下一個節(jié)點就需要保存此時的信息：
       p1變成剛剛加入的2，即p1=2;p2要變成它的下一節(jié)點，就是上面我們保存的p,即p2=p。

       反序鏈表的函數(shù)為：

/*
==========================
 功能：反序節(jié)點
  (鏈表的頭變成鏈表的尾，鏈表的尾變成頭)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/

struct student *Reverse (struct student *head)
{
    struct student *p;        //臨時存儲
    struct student *p1;        //存儲返回結(jié)果
    struct student *p2;        //源結(jié)果節(jié)點一個一個取

    p1 = NULL;            //開始顛倒時，已顛倒的部分為空
    p2 = head;            //p2指向鏈表的頭節(jié)點
    while(p2 != NULL)
    {
        p = p2->next;
        p2->next = p1;
        p1 = p2;
        p2 = p;
    }
    head = p1;
    return head;
}

對鏈表進行選擇排序的基本思想就是反復從還未排好序的那些節(jié)點中，選出鍵值（就是用它排序的字段，我們?nèi)W號num為鍵值）最小的節(jié)點，依次重新組合成一個鏈表。

      我認為寫鏈表這類程序，關(guān)鍵是理解：head存儲的是第一個節(jié)點的地址，head->next存儲的是第二個節(jié)點的地址；任意一個節(jié)點p的地址，只能通過它前一個節(jié)點的next來求得。

     單向鏈表的選擇排序圖示：
      ---->[1]---->[3]---->[2]...---->[n]---->[NULL]（原鏈表）
      head   1->next  3->next  2->next   n->next

      ---->[NULL]（空鏈表）
     first
     tail

      ---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL]（排序后鏈表）
      first   1->next  2->next  3->next   tail->next

      圖10：有N個節(jié)點的鏈表選擇排序

     1、先在原鏈表中找最小的，找到一個后就把它放到另一個空的鏈表中；
     2、空鏈表中安放第一個進來的節(jié)點，產(chǎn)生一個有序鏈表,并且讓它在原鏈表中分離出來（此時要注意原鏈表中出來的是第一個節(jié)點還是中間其它節(jié)點）；
     3、繼續(xù)在原鏈表中找下一個最小的，找到后把它放入有序鏈表的尾指針的next,然后它變成其尾指針；

     對鏈表進行選擇排序的函數(shù)為：

/*
==========================
 功能：選擇排序(由小到大)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/
struct student *SelectSort (struct student *head)
{
    struct student *first;       //排列后有序鏈的表頭指針
    struct student *tail;      //排列后有序鏈的表尾指針
    struct student *p_min;       //保留鍵值更小的節(jié)點的前驅(qū)節(jié)點的指針
    struct student *min;       //存儲最小節(jié)點
    struct student *p;           //當前比較的節(jié)點

    first = NULL;
    while(head != NULL)          //在鏈表中找鍵值最小的節(jié)點
    {
        //注意：這里for語句就是體現(xiàn)選擇排序思想的地方
        for (p = head, min = head; p->next != NULL; p = p->next)    //循環(huán)遍歷鏈表中的節(jié)點，找出此時最小的節(jié)點
        {
            if (p->next->num < min->num)     //找到一個比當前min小的節(jié)點
            {
                p_min = p;          //保存找到節(jié)點的前驅(qū)節(jié)點：顯然p->next的前驅(qū)節(jié)點是p
                min = p->next;      //保存鍵值更小的節(jié)點
            }
        }

        //上面for語句結(jié)束后，就要做兩件事；一是把它放入有序鏈表中；二是根據(jù)相應(yīng)的條件判斷，安排它離開原來的鏈表

        //第一件事
        if (first == NULL)       //如果有序鏈表目前還是一個空鏈表
        {
            first = min;        //第一次找到鍵值最小的節(jié)點
            tail = min;           //注意：尾指針讓它指向最后的一個節(jié)點
        }
        else              //有序鏈表中已經(jīng)有節(jié)點
        {
            tail->next = min;       //把剛找到的最小節(jié)點放到最后，即讓尾指針的next指向它
            tail = min;              //尾指針也要指向它
        }

        //第二件事
        if (min == head)            //如果找到的最小節(jié)點就是第一個節(jié)點
        {
            head = head->next;       //顯然讓head指向原h(huán)ead->next,即第二個節(jié)點，就OK
        }
        else            //如果不是第一個節(jié)點
        {
            p_min->next = min->next;    //前次最小節(jié)點的next指向當前min的next,這樣就讓min離開了原鏈表
        }
    }

    if (first != NULL)        //循環(huán)結(jié)束得到有序鏈表first
    {
        tail->next = NULL;    //單向鏈表的最后一個節(jié)點的next應(yīng)該指向NULL
    }
    head = first;
    return head;
}

對鏈表進行直接插入排序的基本思想就是假設(shè)鏈表的前面n-1個節(jié)點是已經(jīng)按鍵值（就是用它排序的字段，我們?nèi)W號num為鍵值）排好序的，對于節(jié)點n在這個序列中找插入位置，使得n插入后新序列仍然有序。按照這種思想，依次對鏈表從頭到尾執(zhí)行一遍，就可以使無序鏈表變?yōu)橛行蜴湵怼?/p>

      單向鏈表的直接插入排序圖示：
      ---->[1]---->[3]---->[2]...---->[n]---->[NULL]（原鏈表）
     head   1->next  3->next  2->next   n->next

      ---->[1]---->[NULL]（從原鏈表中取第1個節(jié)點作為只有一個節(jié)點的有序鏈表）
     head
     圖11

     ---->[3]---->[2]...---->[n]---->[NULL]（原鏈表剩下用于直接插入排序的節(jié)點）
     first   3->next  2->next   n->next
     圖12

     ---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL]（排序后鏈表）
     head   1->next  2->next  3->next   n->next

     圖13：有N個節(jié)點的鏈表直接插入排序

    1、先在原鏈表中以第一個節(jié)點為一個有序鏈表，其余節(jié)點為待定節(jié)點。
    2、從圖12鏈表中取節(jié)點，到圖11鏈表中定位插入。
    3、上面圖示雖說畫了兩條鏈表，其實只有一條鏈表。在排序中，實質(zhì)只增加了一個用于指向剩下需要排序節(jié)點的頭指針first罷了。
    這一點請讀者務(wù)必搞清楚，要不然就可能認為它和上面的選擇排序法一樣了。

    對鏈表進行直接插入排序的函數(shù)為：

/*
==========================
 功能：直接插入排序(由小到大)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/
struct student *InsertSort (struct student *head)
{
    struct student *first;      //為原鏈表剩下用于直接插入排序的節(jié)點頭指針
    struct student *t;          //臨時指針變量：插入節(jié)點
    struct student *p,*q;     //臨時指針變量

    first = head->next;        //原鏈表剩下用于直接插入排序的節(jié)點鏈表：可根據(jù)圖12來理解
    head->next = NULL;        //只含有一個節(jié)點的鏈表的有序鏈表：可根據(jù)圖11來理解

    while(first != NULL)        //遍歷剩下無序的鏈表
    {
        //注意：這里for語句就是體現(xiàn)直接插入排序思想的地方
        for (t = first, q = head; ((q != NULL) && (q->num < t->num)); p = q, q = q->next);    //無序節(jié)點在有序鏈表中找插入的位置

        //退出for循環(huán)，就是找到了插入的位置，應(yīng)該將t節(jié)點插入到p節(jié)點之后，q節(jié)點之前
        //注意：按道理來說，這句話可以放到下面注釋了的那個位置也應(yīng)該對的，但是就是不能。原因：你若理解了上面的第3條，就知道了
        //下面的插入就是將t節(jié)點即是first節(jié)點插入到p節(jié)點之后，已經(jīng)改變了first節(jié)點，所以first節(jié)點應(yīng)該在被修改之前往后移動，不能放到下面注釋的位置上去
        first = first->next;    //無序鏈表中的節(jié)點離開，以便它插入到有序鏈表中

        if (q == head)        //插在第一個節(jié)點之前
        {
            head = t;
        }
        else            //p是q的前驅(qū)
        {
            p->next = t;
        }
        t->next = q;        //完成插入動作
        //first = first->next;
    }
    return head;
}

對鏈表進行冒泡排序的基本思想就是對當前還未排好序的范圍內(nèi)的全部節(jié)點，自上而下對相鄰的兩個節(jié)點依次進行比較和調(diào)整，讓鍵值（就是用它排 序的字段，我們?nèi)W號num為鍵值）較大的節(jié)點往下沉，鍵值較小的往上冒。即：每當兩相鄰的節(jié)點比較后發(fā)現(xiàn)它們的排序與排序要求相反時，就將它們互換。

     單向鏈表的冒泡排序圖示：
     ---->[1]---->[3]---->[2]...---->[n]---->[NULL]（原鏈表）
    head   1->next  3->next  2->next   n->next

    ---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL]（排序后鏈表）
    head   1->next  2->next  3->next   n->next

    圖14：有N個節(jié)點的鏈表冒泡排序

   任意兩個相鄰節(jié)點p、q位置互換圖示:
   假設(shè)p1->next指向p，那么顯然p1->next->next就指向q,
   p1->next->next->next就指向q的后繼節(jié)點，我們用p2保存
   p1->next->next指針。即：p2=p1->next->next，則有：
    [  ]---->[p]---------->[q]---->[  ]（排序前）
    p1->next  p1->next->next  p2->next
    圖15

    [  ]---->[q]---------->[p]---->[  ]（排序后）

    圖16

   1、排序后q節(jié)點指向p節(jié)點，在調(diào)整指向之前，我們要保存原p的指向節(jié)點地址，即：p2=p1->next->next；
   2、順著這一步一步往下推,排序后圖16中p1->next->next要指的是p2->next,所以p1->next->next=p2->next;
   3、在圖15中p2->next原是q發(fā)出來的指向，排序后圖16中q的指向要變?yōu)橹赶騪的，而原來p1->next是指向p的，所以p2->next=p1->next;
   4、在圖15中p1->next原是指向p的，排序后圖16中p1->next要指向q,原來p1->next->next（即p2)是指向q的，所以p1->next=p2;
   5、至此，我們完成了相鄰兩節(jié)點的順序交換。
   6、下面的程序描述改進了一點就是記錄了每次最后一次節(jié)點下沉的位置，這樣我們不必每次都從頭到尾的掃描，只需要掃描到記錄點為止。 因為后面的都已經(jīng)是排好序的了。

    對鏈表進行冒泡排序的函數(shù)為：

/*
==========================
 功能：冒泡排序(由小到大)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/
struct student *BubbleSort (struct student *head)
{
    struct student *endpt;      //控制循環(huán)比較
    struct student *p;          //臨時指針變量
    struct student *p1,*p2;

    p1 = (struct student *) malloc (LEN);
    p1->next = head;           //注意理解：我們增加一個節(jié)點，放在第一個節(jié)點的前面，主要是為了便于比較。因為第一個節(jié)點沒有前驅(qū)，我們不能交換地址
    head = p1;                   //讓head指向p1節(jié)點，排序完成后，我們再把p1節(jié)點釋放掉

    for (endpt = NULL; endpt != head; endpt = p)    //結(jié)合第6點理解
    {
        for (p = p1 = head; p1->next->next != endpt; p1 = p1->next)
        {
            if (p1->next->num > p1->next->next->num)    //如果前面的節(jié)點鍵值比后面節(jié)點的鍵值大，則交換
            {
                p2 = p1->next->next;      //結(jié)合第1點理解
                p1->next->next = p2->next;      //結(jié)合第2點理解
                p2->next = p1->next;     //結(jié)合第3點理解
                p1->next = p2;      //結(jié)合第4點理解
                p = p1->next->next;    //結(jié)合第6點理解
            }
        }
    }

    p1 = head;                //把p1的信息去掉
    head = head->next;        //讓head指向排序后的第一個節(jié)點
    free (p1);            //釋放p1
    p1 = NULL;            //p1置為NULL，保證不產(chǎn)生“野指針”，即地址不確定的指針變量

    return head;
}
有序鏈表插入節(jié)點示意圖：

     ---->[NULL]（空有序鏈表）
     head

    圖18：空有序鏈表（空有序鏈表好解決，直接讓head指向它就是了。）

    以下討論不為空的有序鏈表。
     ---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL]（有序鏈表）
     head   1->next  2->next  3->next   n->next

    圖18：有N個節(jié)點的有序鏈表

    插入node節(jié)點的位置有兩種情況：一是第一個節(jié)點前，二是其它節(jié)點前或后。

    ---->[node]---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL]
    head  node->next  1->next  2->next  3->next   n->next

    圖19：node節(jié)點插在第一個節(jié)點前

    ---->[1]---->[2]---->[3]...---->[node]...---->[n]---->[NULL]
   head   1->next  2->next  3->next    node->next  n->next

    插入有序鏈表的函數(shù)為：

/*
==========================
 功能：插入有序鏈表的某個節(jié)點的后面(從小到大)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/

struct student *SortInsert (struct student *head, struct student *node)
{
    struct student *p;        //p保存當前需要檢查的節(jié)點的地址
    struct student *t;        //臨時指針變量

    if (head == NULL)        //處理空的有序鏈表
    {
        head = node;
        node->next = NULL;
        n += 1;            //插入完畢，節(jié)點總數(shù)加
        return head;
    }

    p = head;              //有序鏈表不為空
    while(p->num < node->num && p != NULL)       //p指向的節(jié)點的學號比插入節(jié)點的學號小，并且它不等于NULL
    {
        t = p;              //保存當前節(jié)點的前驅(qū)，以便后面判斷后處理
        p = p->next;        //后移一個節(jié)點
    }

    if (p == head)        //剛好插入第一個節(jié)點之前
    {
        node->next = p;
        head = node;
    }
    else                 //插入其它節(jié)點之后
    {
        t->next = node;        //把node節(jié)點加進去
        node->next = p;
    }
    n += 1;            //插入完畢，節(jié)點總數(shù)加1

    return head;
}

綜上所述，鏈表的各類操作函數(shù)的完整代碼如下：

#include "stdlib.h"
#include "stdio.h"

#define NULL 0
#define LEN sizeof(struct student)

struct student
{
    int num;              //學號
    float score;          //分數(shù)，其他信息可以繼續(xù)在下面增加字段
    struct student *next;        //指向下一節(jié)點的指針
};

int n;    //節(jié)點總數(shù)
/*
==========================
功能：創(chuàng)建n個節(jié)點的鏈表
返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/
struct student *Create()
{
    struct student *head;        //頭節(jié)點
    struct student *p1 = NULL;    //p1保存創(chuàng)建的新節(jié)點的地址
    struct student *p2 = NULL;    //p2保存原鏈表最后一個節(jié)點的地址

    n = 0;            //創(chuàng)建前鏈表的節(jié)點總數(shù)為0：空鏈表
    p1 = (struct student *) malloc (LEN);    //開辟一個新節(jié)點
    p2 = p1;            //如果節(jié)點開辟成功，則p2先把它的指針保存下來以備后用

    if(p1==NULL)        //節(jié)點開辟不成功
    {
        printf ("\nCann't create it, try it again in a moment!\n");
        return NULL;
    }
    else                //節(jié)點開辟成功
    {
        head = NULL;        //開始head指向NULL
        printf ("Please input %d node -- num,score: ", n + 1);
        scanf ("%d %f", &(p1->num), &(p1->score));    //錄入數(shù)據(jù)
    }
    while(p1->num != 0)        //只要學號不為0，就繼續(xù)錄入下一個節(jié)點
    {
        n += 1;            //節(jié)點總數(shù)增加1個
        if(n == 1)        //如果節(jié)點總數(shù)是1，則head指向剛創(chuàng)建的節(jié)點p1
        {
            head = p1;
            p2->next = NULL;  //此時的p2就是p1,也就是p1->next指向NULL。
        }
        else
        {
            p2->next = p1;    //指向上次下面剛剛開辟的新節(jié)點
        }

        p2 = p1;            //把p1的地址給p2保留，然后p1產(chǎn)生新的節(jié)點

        p1 = (struct student *) malloc (LEN);
        printf ("Please input %d node -- num,score: ", n + 1);
        scanf ("%d %f", &(p1->num), &(p1->score));
    }
    p2->next = NULL;        //此句就是根據(jù)單向鏈表的最后一個節(jié)點要指向NULL

    free(p1);            //p1->num為0的時候跳出了while循環(huán)，并且釋放p1
    p1 = NULL;            //特別不要忘記把釋放的變量清空置為NULL,否則就變成"野指針"，即地址不確定的指針
    return head;        //返回創(chuàng)建鏈表的頭指針
}

/*
===========================
 功能：輸出節(jié)點
 返回： void
===========================
*/
void Print(struct student *head)
{
    struct student *p;
    printf ("\nNow , These %d records are:\n", n);
    p = head;
    if(head != NULL)        //只要不是空鏈表，就輸出鏈表中所有節(jié)點
    {
        printf("head is %o\n", head);     //輸出頭指針指向的地址
        do
        {
            /*
            輸出相應(yīng)的值：當前節(jié)點地址、各字段值、當前節(jié)點的下一節(jié)點地址。
            這樣輸出便于讀者形象看到一個單向鏈表在計算機中的存儲結(jié)構(gòu)，和我們
            設(shè)計的圖示是一模一樣的。
            */
            printf ("%o   %d   %5.1f   %o\n", p, p->num, p->score, p->next);
            p = p->next;        //移到下一個節(jié)點
        }
        while (p != NULL);
    }
}

/*
==========================
 功能：刪除指定節(jié)點
  (此例中是刪除指定學號的節(jié)點)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/
struct student *Del (struct student *head, int num)
{
    struct student *p1;        //p1保存當前需要檢查的節(jié)點的地址
    struct student *p2;        //p2保存當前檢查過的節(jié)點的地址
    if (head == NULL)        //是空鏈表（結(jié)合圖3理解）
    {
        printf ("\nList is null!\n");
        return head;
    }

    //定位要刪除的節(jié)點
    p1 = head;
    while (p1->num != num && p1->next != NULL)    //p1指向的節(jié)點不是所要查找的，并且它不是最后一個節(jié)點，就繼續(xù)往下找
    {
        p2 = p1;            //保存當前節(jié)點的地址
        p1 = p1->next;        //后移一個節(jié)點
    }

    if(p1->num==num)        //找到了。（結(jié)合圖4、5理解）
    {
        if (p1 == head)        //如果要刪除的節(jié)點是第一個節(jié)點
        {
            head = p1->next;    //頭指針指向第一個節(jié)點的后一個節(jié)點，也就是第二個節(jié)點。這樣第一個節(jié)點就不在鏈表中，即刪除
        }
        else            //如果是其它節(jié)點，則讓原來指向當前節(jié)點的指針，指向它的下一個節(jié)點，完成刪除
        {
            p2->next = p1->next;
        }

        free (p1);        //釋放當前節(jié)點
        p1 = NULL;
        printf ("\ndelete %ld success!\n", num);
        n -= 1;            //節(jié)點總數(shù)減1個
    }
    else                //沒有找到
    {
        printf ("\n%ld not been found!\n", num);
    }

    return head;
}

//銷毀鏈表
void DestroyList(struct student *head)
{
    struct student *p;
    if(head==NULL)
        return 0;
    while(head)
    {
        p=head->next;
        free(head);
        head=p;
    }
    return 1;
}

/*
==========================
 功能：插入指定節(jié)點的后面
  (此例中是指定學號的節(jié)點)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/
struct student *Insert (struct student *head, int num, struct student *node)
{
    struct student *p1;        //p1保存當前需要檢查的節(jié)點的地址
    if (head == NULL)        //（結(jié)合圖示7理解）
    {
        head = node;
        node->next = NULL;
        n += 1;
        return head;
    }

    p1 = head;
    while(p1->num != num && p1->next != NULL)     //p1指向的節(jié)點不是所要查找的，并且它不是最后一個節(jié)點，繼續(xù)往下找
    {
        p1 = p1->next;        //后移一個節(jié)點
    }

    if (p1->num==num)        //找到了（結(jié)合圖示8理解）
    {
        node->next = p1->next;    //顯然node的下一節(jié)點是原p1的next
        p1->next = node;        //插入后，原p1的下一節(jié)點就是要插入的node
        n += 1;            //節(jié)點總數(shù)增加1個
    }
    else
    {
        printf ("\n%ld not been found!\n", num);
    }
    return head;
}

/*
==========================
 功能：反序節(jié)點
  (鏈表的頭變成鏈表的尾，鏈表的尾變成頭)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/

struct student *Reverse (struct student *head)
{
    struct student *p;        //臨時存儲
    struct student *p1;        //存儲返回結(jié)果
    struct student *p2;        //源結(jié)果節(jié)點一個一個取

    p1 = NULL;            //開始顛倒時，已顛倒的部分為空
    p2 = head;            //p2指向鏈表的頭節(jié)點
    while(p2 != NULL)
    {
        p = p2->next;
        p2->next = p1;
        p1 = p2;
        p2 = p;
    }
    head = p1;
    return head;
}
/*
==========================
 功能：選擇排序(由小到大)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/
struct student *SelectSort (struct student *head)
{
    struct student *first;       //排列后有序鏈的表頭指針
    struct student *tail;      //排列后有序鏈的表尾指針
    struct student *p_min;       //保留鍵值更小的節(jié)點的前驅(qū)節(jié)點的指針
    struct student *min;       //存儲最小節(jié)點
    struct student *p;           //當前比較的節(jié)點

    first = NULL;
    while(head != NULL)          //在鏈表中找鍵值最小的節(jié)點
    {
        //注意：這里for語句就是體現(xiàn)選擇排序思想的地方
        for (p = head, min = head; p->next != NULL; p = p->next)    //循環(huán)遍歷鏈表中的節(jié)點，找出此時最小的節(jié)點
        {
            if (p->next->num < min->num)     //找到一個比當前min小的節(jié)點
            {
                p_min = p;          //保存找到節(jié)點的前驅(qū)節(jié)點：顯然p->next的前驅(qū)節(jié)點是p
                min = p->next;      //保存鍵值更小的節(jié)點
            }
        }

        //上面for語句結(jié)束后，就要做兩件事；一是把它放入有序鏈表中；二是根據(jù)相應(yīng)的條件判斷，安排它離開原來的鏈表

        //第一件事
        if (first == NULL)       //如果有序鏈表目前還是一個空鏈表
        {
            first = min;        //第一次找到鍵值最小的節(jié)點
            tail = min;           //注意：尾指針讓它指向最后的一個節(jié)點
        }
        else              //有序鏈表中已經(jīng)有節(jié)點
        {
            tail->next = min;       //把剛找到的最小節(jié)點放到最后，即讓尾指針的next指向它
            tail = min;              //尾指針也要指向它
        }

        //第二件事
        if (min == head)            //如果找到的最小節(jié)點就是第一個節(jié)點
        {
            head = head->next;       //顯然讓head指向原h(huán)ead->next,即第二個節(jié)點，就OK
        }
        else            //如果不是第一個節(jié)點
        {
            p_min->next = min->next;    //前次最小節(jié)點的next指向當前min的next,這樣就讓min離開了原鏈表
        }
    }

    if (first != NULL)        //循環(huán)結(jié)束得到有序鏈表first
    {
        tail->next = NULL;    //單向鏈表的最后一個節(jié)點的next應(yīng)該指向NULL
    }
    head = first;
    return head;
}

/*
==========================
 功能：直接插入排序(由小到大)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/
struct student *InsertSort (struct student *head)
{
    struct student *first;      //為原鏈表剩下用于直接插入排序的節(jié)點頭指針
    struct student *t;          //臨時指針變量：插入節(jié)點
    struct student *p,*q;     //臨時指針變量

    first = head->next;        //原鏈表剩下用于直接插入排序的節(jié)點鏈表：可根據(jù)圖12來理解
    head->next = NULL;        //只含有一個節(jié)點的鏈表的有序鏈表：可根據(jù)圖11來理解

    while(first != NULL)        //遍歷剩下無序的鏈表
    {
        //注意：這里for語句就是體現(xiàn)直接插入排序思想的地方
        for (t = first, q = head; ((q != NULL) && (q->num < t->num)); p = q, q = q->next);    //無序節(jié)點在有序鏈表中找插入的位置

        //退出for循環(huán)，就是找到了插入的位置，應(yīng)該將t節(jié)點插入到p節(jié)點之后，q節(jié)點之前
        //注意：按道理來說，這句話可以放到下面注釋了的那個位置也應(yīng)該對的，但是就是不能。原因：你若理解了上面的第3條，就知道了
        //下面的插入就是將t節(jié)點即是first節(jié)點插入到p節(jié)點之后，已經(jīng)改變了first節(jié)點，所以first節(jié)點應(yīng)該在被修改之前往后移動，不能放到下面注釋的位置上去
        first = first->next;    //無序鏈表中的節(jié)點離開，以便它插入到有序鏈表中

        if (q == head)        //插在第一個節(jié)點之前
        {
            head = t;
        }
        else            //p是q的前驅(qū)
        {
            p->next = t;
        }
        t->next = q;        //完成插入動作
        //first = first->next;
    }
    return head;
}

/*
==========================
 功能：冒泡排序(由小到大)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/
struct student *BubbleSort (struct student *head)
{
    struct student *endpt;      //控制循環(huán)比較
    struct student *p;          //臨時指針變量
    struct student *p1,*p2;

    p1 = (struct student *) malloc (LEN);
    p1->next = head;           //注意理解：我們增加一個節(jié)點，放在第一個節(jié)點的前面，主要是為了便于比較。因為第一個節(jié)點沒有前驅(qū)，我們不能交換地址
    head = p1;                   //讓head指向p1節(jié)點，排序完成后，我們再把p1節(jié)點釋放掉

    for (endpt = NULL; endpt != head; endpt = p)    //結(jié)合第6點理解
    {
        for (p = p1 = head; p1->next->next != endpt; p1 = p1->next)
        {
            if (p1->next->num > p1->next->next->num)    //如果前面的節(jié)點鍵值比后面節(jié)點的鍵值大，則交換
            {
                p2 = p1->next->next;      //結(jié)合第1點理解
                p1->next->next = p2->next;      //結(jié)合第2點理解
                p2->next = p1->next;     //結(jié)合第3點理解
                p1->next = p2;      //結(jié)合第4點理解
                p = p1->next->next;    //結(jié)合第6點理解
            }
        }
    }

    p1 = head;                //把p1的信息去掉
    head = head->next;        //讓head指向排序后的第一個節(jié)點
    free (p1);            //釋放p1
    p1 = NULL;            //p1置為NULL，保證不產(chǎn)生“野指針”，即地址不確定的指針變量

    return head;
}

/*
==========================
 功能：插入有序鏈表的某個節(jié)點的后面(從小到大)
 返回：指向鏈表表頭的指針
==========================
*/

struct student *SortInsert (struct student *head, struct student *node)
{
    struct student *p;        //p保存當前需要檢查的節(jié)點的地址
    struct student *t;        //臨時指針變量

    if (head == NULL)        //處理空的有序鏈表
    {
        head = node;
        node->next = NULL;
        n += 1;            //插入完畢，節(jié)點總數(shù)加
        return head;
    }

    p = head;              //有序鏈表不為空
    while(p->num < node->num && p != NULL)       //p指向的節(jié)點的學號比插入節(jié)點的學號小，并且它不等于NULL
    {
        t = p;              //保存當前節(jié)點的前驅(qū)，以便后面判斷后處理
        p = p->next;        //后移一個節(jié)點
    }

    if (p == head)        //剛好插入第一個節(jié)點之前
    {
        node->next = p;
        head = node;
    }
    else                 //插入其它節(jié)點之后
    {
        t->next = node;        //把node節(jié)點加進去
        node->next = p;
    }
    n += 1;            //插入完畢，節(jié)點總數(shù)加1

    return head;
}

/*
以上函數(shù)的測試程序：
提示：根據(jù)測試函數(shù)的不同注釋相應(yīng)的程序段，這也是一種測試方法。
*/
int main(void)
{
    struct student *head;
    struct student *stu;
    int thenumber;

    // 測試Create()、Print()
    head = Create();
    Print(head);

    //測試Del()
    printf("\nWhich one delete: ");
    scanf("%d",&thenumber);
    head = Del(head,thenumber);
    Print(head);

    //測試Insert()
    stu = (struct student *)malloc(LEN);
    printf("\nPlease input insert node -- num,score: ");
    scanf("%d %f",&stu->num,&stu->score);
    printf("\nInsert behind num: ");
    scanf("%d",&thenumber);
    head = Insert(head,thenumber,stu);
    Print(head);

    //測試Reverse()
    printf("\nReverse the LinkList: \n");
    head = Reverse(head);
    Print(head);

    //測試SelectSort()
    printf("\nSelectSort the LinkList: \n");
    head = SelectSort(head);
    Print(head);

    //測試InsertSort()
    printf("\nInsertSort the LinkList: \n");
    head = InsertSort(head);
    Print(head);

    //測試BubbleSort()
    printf("\nBubbleSort the LinkList: \n");
    head = BubbleSort(head);
    Print(head);

    printf("\nSortInsert the LinkList: \n");
    //測試SortInsert():上面創(chuàng)建鏈表，輸入節(jié)點時請注意學號num從小到大的順序
    stu = (struct student *)malloc(LEN);
    printf("\nPlease input insert node -- num,score: ");
    scanf("%d %f",&stu->num,&stu->score);
    head = SortInsert(head,stu);
    Print(head);

    //銷毀鏈表
    DestroyList(head);

    printf ("\n");
    system ("pause");
}