循环链表显示时崩溃

Question

我正在尝试制作一个循环链表。当我在创建列表后尝试显示列表时，程序不断崩溃。这是我的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct node {
    int data;
    struct node * next;
} node;

node * createList(int);
void display(node * head);

int main() {
    struct node * head;

    head = createList(5);
    display(head);

}

node * createList(int n) {

    int i = 0,data = 0;
    struct node * head = NULL;
    struct node * temp = NULL;
    struct node * p = NULL;

    for (i = 0; i < n; i++) {
        temp = (node*)malloc(sizeof(node));
        temp->data = data++;
        temp->next = head;

        if (head == NULL) {
            head = temp;
        } else {
            p = head;
            while (p->next != NULL) {
                p = p->next;
            }
            p->next = temp;
        }
    }
    return head;
}

void display(node * head) {
    struct node * temp = head->next;
    while (temp != head) {
        printf("%d-> \t",temp->data);
        temp = temp->next;
    }
    printf("\n");
}

我做错了什么？

Answer 1

1. 您已在temp->next = head; 中将每个temp 的next 设置为head，但设置得太早（第一个只是NULL）。然后您在while (p->next != NULL) { 中针对NULL 测试了p->next，但您应该针对head 进行测试。或者，您可以继续针对NULL 进行测试，但您需要将temp->next 初始化为NULL，并仅在for 循环之后将head 分配给temp->next。

2. 您的显示代码从第二个链接开始。

这是使用上面1.中第一个选项的固定代码：

    for (i = 0; i < n; i++) {
        temp = (node*)malloc(sizeof(node));
        temp->data = data++;

        if (head == NULL) {
            head = temp;
        } else {
            p = head;
            while (p->next != head) {
                p = p->next;
            }
            p->next = temp;
        }
        temp->next = head;
    }

这是使用上面1. 中的替代选项的固定代码。您仍然需要将temp->next 初始化为NULL，因为malloc() 没有初始化。

    for (i = 0; i < n; i++) {
        temp = (node*)malloc(sizeof(node));
        temp->data = data++;
        temp->next = NULL;

        if (head == NULL) {
            head = temp;
        } else {
            p = head;
            while (p->next != NULL) {
                p = p->next;
            }
            p->next = temp;
        }
    }
    if (temp != NULL) {
        temp->next = head;
    }

但实际上，没有必要从头到尾“走”每一个创作。您可以简单地保留上一个并将其链接到下一个：

    for (i = 0; i < n; i++) {
        temp = (node*)malloc(sizeof(node));
        temp->data = data++;

        if (head == NULL) {
            head = p = temp;
        } else {
            p = p->next = temp;
        }
    }
    if (temp != NULL) {
        temp->next = head;
    }

这是display() 的修复：

void display(node * head) {
    struct node * temp = head;
    if (temp != NULL) {
        do {
            printf("%d-> \t",temp->data);
            temp = temp->next;
        } while (temp != head);
    }
    printf("\n");
}

Answer 2

问题出在你初始化的第一个节点上：

    struct node *head = NULL;
    ...
    for (i = 0; i < n; i++) {
        ...
        temp->next = head;

所以tmp->next == NULL 在第一次迭代中离开head->next == NULL。这不适用于循环列表。当您尝试插入第二个节点时：

            p = head;
            while (p->next != NULL) {

head->next又是什么？？ （哦，NULL）取消引用 NULL 指针（BOOM Segfault！）

正确地做你的循环列表。在插入第一个节点集时：

        if (head == NULL) {
            head = temp;
            head->next = temp;              /* you must set head->next to temp */
        } ...

所以在插入剩余节点时，您只需要：

        } else {
            p = head;
            while (p->next != head) {       /* iterate to last node */
                p = p->next;
            }
            p->next = temp;                 /* now set p->next = temp */
        }

现在，您以同样的方式处理您的 display() 函数，例如

void display (node *head)
{
    if (!head) {                            /* validate list not empty */
        puts ("(list-empty)");
        return;
    }
    
    struct node *temp = head;
    
    do {                                    /* same loop problem fixed in display() */
        printf ("%d-> \t", temp->data);
        temp = temp->next;
    } while (temp != head);
    
    putchar ('\n');
}

如果您进行了更改，那么您可以使用以下方法测试您的列表：

int main (void) {
    struct node *head, *tmp;

    head = createList(5);
    display (head);

    puts ("\niterate from mid-list");
    tmp = head;
    tmp = tmp->next;
    tmp = tmp->next;
    display (tmp);
}

使用/输出示例

$ ./bin/lls_circular_fix
0->     1->     2->     3->     4->

iterate from mid-list
2->     3->     4->     0->     1->

最后，struct node * head = NULL; 中的 node 类型不乘以 head 写成 struct node *head = NULL;（所有函数声明也一样）更具可读性。

当您从列表中删除一条笔记时，您必须为head 和tail（最后一个节点）创建一个特例。从这个意义上说，由于没有prev 节点指针来跟踪前一个节点，因此单链表比双向链表需要更多的努力。

检查一下，如果您有任何问题，请告诉我。

一个完整的例子是：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct node {
    int data;
    struct node *next;
} node;

node *createList (int);
void display (node *head);

int main (void) {
    struct node *head, *tmp;

    head = createList(5);
    display (head);

    puts ("\niterate from mid-list");
    tmp = head;
    tmp = tmp->next;
    tmp = tmp->next;
    display (tmp);
}

node *createList (int n)
{
    int i = 0,data = 0;
    struct node *head = NULL;
    struct node *temp = NULL;
    struct node *p = NULL;

    for (i = 0; i < n; i++) {
        if (!(temp = malloc (sizeof *temp))) {
            perror ("malloc-temp");
            return NULL;
        }
        temp->data = data++;
        temp->next = head;                  /* head is NULL on 1st node insertion */

        if (head == NULL) {
            head = temp;
            head->next = temp;              /* you must set head->next to temp */
        } else {
            p = head;
            while (p->next != head) {       /* iterate to last node */
                p = p->next;
            }
            p->next = temp;                 /* now set p->next = temp */
        }
    }
    return head;
}

void display (node *head)
{
    if (!head) {                            /* validate list not empty */
        puts ("(list-empty)");
        return;
    }
    
    struct node *temp = head;
    
    do {                                    /* same loop problem fixed in display() */
        printf ("%d-> \t", temp->data);
        temp = temp->next;
    } while (temp != head);
    
    putchar ('\n');
}