Single Linked list

首先我們要使用 main.c 來實作一個簡單的 linked list。這個 linked list 會包含以下功能：

1. 插入節點到 linked list 的尾端。
2. 列印 linked list 的內容。
3. 釋放 linked list 的記憶體。
   其中，所有 linked list 的實作會位於 list.c 和 list.h 中。
   我們將使用 C 語言來實作這個 linked list。這個 linked list 將會包含一個 dummy node，這樣可以簡化插入和刪除節點的操作。

先建立以下檔案：

.
├── list.c
├── list.h
└── main.c

先實作main.c 實作

# include "list.h"

int main()
{
    Node *head = create_node(-1); // 創建一個 dummy node
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        insert_tail(head); // 插入節點到 linked list 的尾端
    }
    print_list(head); // 列印 linked list 的內容
    free_list(head); // 釋放 linked list 的記憶體
    return 0;
}

在 list.h 定義的結構和函式原型：

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

void free_list(Node *node);
void print_list(Node *node);
void insert_tail(Node *node);

list.c 實作 linked list 的函式：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "list.h"
void free_list(Node *node)
{
    Node *temp;
    while (node != NULL)
    {
        temp = node;
        node = node->next;
        free(temp);
    }
}
void print_list(Node *node)
{
    while (node != NULL)
    {
        printf("%d ", node->data);
        node = node->next;
    }
    printf("\n");
}
void insert_tail(Node *node)
{
    Node *new_node = malloc(sizeof(Node));
    if (new_node == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "Memory allocation failed\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    new_node->data = 0; // 預設值
    new_node->next = NULL;

    while (node->next != NULL)
    {
        node = node->next;
    }
    node->next = new_node;
}

實作 list.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "list.h"
Node *create_node(int data)
{
    Node *new_node = malloc(sizeof(Node));
    if (new_node == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "Memory allocation failed\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    new_node->data = data;
    new_node->next = NULL;
    return new_node;
}
void free_list(Node *node)
{
    Node *temp;
    while (node != NULL)
    {
        temp = node;
        node = node->next;
        free(temp);
    }
}
void print_list(Node *node)
{
    while (node != NULL)
    {
        printf("%d ", node->data);
        node = node->next;
    }
    printf("\n");
}
void insert_tail(Node *node, int n)
{
    while (node->next != NULL)
    {
        node = node->next;
    }
    node->next = create_node(n);
}

編譯

gcc -Wall -o linked_list.out main.c list.c 

• -Wall 參數會開啟所有警告訊息，這樣可以幫助我們在編譯時發現潛在的問題。
• -o linked_list.out 參數指定輸出的可執行檔名稱為 linked_list.out。
• gcc 是 GNU C Compiler 的縮寫，是一個開源的 C 語言編譯器。
  會產生 linked_list.out 可執行檔。

執行

$ ./linked_list.out 
-1 0 1 2 3 4