C語言鏈表完整實現：增刪改查與菜單驅動演示

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C語言鏈表完整實現：增刪改查與菜單驅動演示

鏈表是C語言中實現動態數據結構的核心基礎。本文提供一個完整的單向鏈表教學級實現，包含節點定義、創建、遍歷、查找、修改、刪除、尾部插入等核心操作，並構建了交互式菜單系統演示所有功能。代碼雖屬初學者作品，但邏輯完整，極適合理解指針操作與動態內存管理。

數據結構定義

struct Student {
    int a;                    // 數據域1
    int b;                    // 數據域2
    struct Student* next;     // 指針域
};

struct Student* head = NULL;  // 全局頭指針
int nodeCount = 0;            // 節點計數器

核心功能函數詳細解析

1. 創建鏈表（頭插法/尾插法混合）

void AddNodes() {
    printf("請輸入要存儲的兩個整數（輸入0 0結束）\n");
    struct Student *p1, *p2;
    p1 = p2 = (struct Student*)malloc(sizeof(struct Student));
    head->next = p1;
    scanf("%d %d", &p2->a, &p2->b);
    
    while (p2->a != 0) {  // 以a==0作為結束標記
        nodeCount++;
        p1->next = p2;
        p1 = p2;
        p2 = (struct Student*)malloc(sizeof(struct Student));
        scanf("%d %d", &p2->a, &p2->b);
    }
    p1->next = NULL;  // 尾節點指向NULL
}

注意：原代碼使用 scanf_s（MSVC專用），本文統一改為標準 scanf；結束條件 p2->a != NULL 邏輯有誤，已修正為 != 0。

2. 遍歷打印鏈表

void PrintList(struct Student* head) {
    if (head->next == NULL) {
        printf("鏈表為空！\n");
        return;
    }
    struct Student* p = head->next;
    while (p != NULL) {
        printf("%d\t%d\n", p->a, p->b);
        p = p->next;
    }
}

3. 按位置查找節點

void FindNode() {
    if (head->next == NULL) { printf("鏈表為空！\n"); return; }
    int pos; printf("請輸入查找位置(1-%d): ", nodeCount); scanf("%d", &pos);
    if (pos < 1 || pos > nodeCount) { printf("位置無效！\n"); return; }
    
    struct Student* p = head->next;
    for (int i = 1; i < pos; i++) p = p->next;
    printf("第%d個節點: %d\t%d\n", pos, p->a, p->b);
}

4. 按位置修改節點數據

void ModifyNode() {
    if (head->next == NULL) { printf("鏈表為空！\n"); return; }
    int pos; printf("請輸入修改位置(1-%d): ", nodeCount); scanf("%d", &pos);
    if (pos < 1 || pos > nodeCount) { printf("位置無效！\n"); return; }
    
    struct Student* p = head->next;
    for (int i = 1; i < pos; i++) p = p->next;
    printf("請輸入新的兩個整數: "); scanf("%d %d", &p->a, &p->b);
}

5. 按位置刪除節點

void DeleteNode() {
    if (head->next == NULL) { printf("鏈表為空！\n"); return; }
    int pos; printf("請輸入刪除位置(1-%d): ", nodeCount); scanf("%d", &pos);
    if (pos < 1 || pos > nodeCount) { printf("位置無效！\n"); return; }
    
    struct Student* p = head;  // 從頭節點開始，方便找到前驅
    for (int i = 1; i < pos; i++) p = p->next;
    struct Student* del = p->next;
    p->next = del->next;
    free(del);
    nodeCount--;
}

6. 尾部追加節點

void AppendNodes() {
    if (head->next == NULL) { printf("鏈表為空！\n"); return; }
    // 先遍歷到尾部
    struct Student* p = head->next;
    while (p->next != NULL) p = p->next;
    
    printf("請輸入要追加的數據（輸入0 0結束）\n");
    struct Student *p2, *p3;
    p2 = p3 = (struct Student*)malloc(sizeof(struct Student));
    p->next = p2;
    scanf("%d %d", &p3->a, &p3->b);
    while (p3->a != 0) {
        nodeCount++;
        p2->next = p3;
        p2 = p3;
        p3 = (struct Student*)malloc(sizeof(struct Student));
        scanf("%d %d", &p3->a, &p3->b);
    }
    p2->next = NULL;
}

主程序：交互式菜單系統

int main() {
    head = (struct Student*)malloc(sizeof(struct Student));
    head->next = NULL;
    nodeCount = 0;

    printf("=== 單向鏈表操作演示系統 ===\n");
    printf("1. 創建鏈表  2. 遍歷顯示  3. 尾部追加\n");
    printf("4. 刪除節點  5. 修改節點  6. 查找節點\n");
    printf("0. 退出程序\n");

    int choice;
    while (1) {
        printf("\n請選擇功能(0-6): ");
        scanf("%d", &choice);
        switch (choice) {
            case 0: printf("謝謝使用！\n"); return 0;
            case 1: AddNodes(); break;
            case 2: PrintList(head); break;
            case 3: AppendNodes(); break;
            case 4: DeleteNode(); break;
            case 5: ModifyNode(); break;
            case 6: FindNode(); break;
            default: printf("無效選項！\n");
        }
    }
}