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C언어로 링크드리스트(연결리스트) 만들기 본문

Computer Science/자료구조

C언어로 링크드리스트(연결리스트) 만들기

가자미 2021. 2. 4. 13:23

개념

1. 포인터를 이용해서 물리적으로 떨어진 노드들을 논리적으로 연결.

2. 최대 원소 개수 지정 불필요.

3. 중간에 원소 추가 시 이동 연산 불필요.

4. 물리적으로 연결된 것이 아니기 때문에 탐색 연산 비용이 높음

 

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#ifndef _LINKEDLIST_
#define _LINKEDLIST_
 
typedef struct ListNodeType
{
    int data;
    struct ListNodeType* pLink;
}ListNode;
 
typedef struct LinkedListType {
    int currentElementCount;
    ListNode headerNode;    //데이터가 없는 헤더노드. 연결역할을 한다.
}LinkedList;
 
LinkedList* createLinkedList();
int addLLElement(LinkedList* pList, int position, ListNode element);
int removeLLElement(LinkedList* pLIst, int position);
ListNode* getLLElement(LinkedList* pList, int position);
 
void clearLinkedList(LinkedList* pList);
int getLinkedListLength(LinkedList* pList);
void deleteLinkedList(LinkedList* pList);
#endif
 
#ifndef _COMMON_LIST_DEF_
#define _COMMON_LIST_DEF_
 
#define TRUE    1
#define FALSE    0
#endif
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함수정의코드

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "linkedlist.h"
 
LinkedList* createLinkedList() {
    LinkedList* pReturn = NULL;
 
    pReturn = (LinkedList*)malloc(sizeof(LinkedList));    //메모리 할당
    if (pReturn != NULL) {
        memset(pReturn, 0sizeof(LinkedList));    //구조체 초기화
    }
    else {
        printf("오류, 메모리할당 createLinkedList()\n");
        return NULL;
    }
    return pReturn;
}
int addLLElement(LinkedList* pList, int position, ListNode element)  {
    int ret = FALSE;
    int i = 0;
    ListNode* pPreNode = NULL;
    ListNode* pNewNode = NULL;
    if (pList != NULL) {
        if (position >= 0 && position <= pList->currentElementCount) {
            pNewNode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));    //추가될 노드에 메모리 할당
            if (pNewNode != NULL) {
                *pNewNode = element;    //새로운 노드에 내용 입력(유지보수 향상을 위해 노드 자체를 입힘)
                pNewNode->pLink = NULL;    //연결 사슬 초기화
 
                pPreNode = &(pList->headerNode);    //들어가야할 위치를 찾기 위한 노드
                for (i = 0; i < position; i++) {
                    pPreNode = pPreNode->pLink;        //다음 노드로 계속 넘어감
                }
                pNewNode->pLink = pPreNode->pLink;    //노드 연결
                pPreNode->pLink = pNewNode;
 
                pList->currentElementCount++;
                ret = TRUE;
            }
            else {
                printf("오류, 메모리할당 addLLElement()\n");
            }
        }
        else {
            printf("오류, 위치 인덱스 [%d], addLLElement()\n", position);
        }
    }
    return ret;
}
int removeLLElement(LinkedList* pList, int position) {
    int ret = FALSE;
    int i = 0;
    int arrayCount = 0;
    ListNode* pNode = NULL;
    ListNode* pDelNode = NULL;
    if (pList != NULL) {
        arrayCount = getLinkedListLength(pList);
        if (position >= 0 && position < arrayCount) {
            pNode = &(pList->headerNode);
            for (i = 0; i < position; i++) {    //노드 위치 찾기
                pNode = pNode->pLink;
            }
            pDelNode = pNode->pLink;        //노드 링크 맞추기
            pNode->pLink = pDelNode->pLink;
            free(pDelNode);        //제거할 노드 메모리 해제
            pList->currentElementCount--;
            ret = TRUE;
        }
        else {
            printf("오류, 위치 인덱스-[%d], removeLLElement()\n", position);
        }
    }
    return ret;
}
ListNode* getLLElement(LinkedList* pList, int position) {
    ListNode* pReturn = NULL;
    ListNode* pNode = NULL;
    if (pList != NULL) {
        if (position >= 0 && position < pList->currentElementCount) {
            pNode = &(pList->headerNode);
            int i = 0;
            for (i = 0; i <= position; i++) {
                pNode = pNode->pLink;
            }
            pReturn = pNode;
        }
    }
    return pReturn;
}
void deleteLinkedList(LinkedList* pList) {
    if(pList!=NULL){
        clearLinkedList(pList);
        free(pList);
    }
}
void clearLinkedList(LinkedList* pList) {
    if (pList != NULL) {
        if (pList->currentElementCount > 0) {
            for (int i = pList->currentElementCount; i >0; i--) {
                removeLLElement(pList, pList->currentElementCount - 1);
            }
        }
    }
}
int getLinkedListLength(LinkedList* pList) {
    int ret = 0;
    if (pList != NULL) {
        ret = pList->currentElementCount;
    }
    return ret;
}
int isEmpty(LinkedList* pList) {
    int ret = FALSE;
    if (pList != NULL) {
        if (pList->currentElementCount == 0) {
            ret = TRUE;
        }
    }
    return ret;
}
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활용 예시 코드

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#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include "linkedlist.h"
 
void displayLinkedList(LinkedList* pList) {
    int i = 0;
    if (pList != NULL) {
        printf("현재 원소 개수: %d\n", pList->currentElementCount);
        for (i = 0; i < pList->currentElementCount; i++) {
            printf("[%d],%d\n", i, getLLElement(pList, i)->data);
        }
    }
    else {
        printf("원소가 없어요!\n");
    }
}
 
int main(int argc, char* argv[]) {
    int i = 0;
    int arrayCount = 0;
    LinkedList* pList = NULL;
    ListNode* pNode = NULL;
    ListNode node;
 
    pList = createLinkedList();
    if (pList != NULL) {
        node.data = 1;
        addLLElement(pList, 0, node);
 
        node.data = 2;
        addLLElement(pList, 1, node);
 
        node.data = 3;
        addLLElement(pList, 2, node);
        displayLinkedList(pList);
 
        removeLLElement(pList, 0);
        displayLinkedList(pList);
 
        clearLinkedList(pList);
        displayLinkedList(pList);
 
        deleteLinkedList(pList);
    }
    return 0;
}
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실행 결과