C语言数据结构 ---- 单链表实现通讯录

今日备忘录: "折磨我们的往往是想象, 而不是现实."

目录

  • 1. 前言
  • 2. 通讯录的功能
  • 3. 通讯录的实现思路
  • 5. 效果展示
  • 6. 完整代码
  • 7. 总结

正文开始

1. 前言

顺表实现通讯录: 点击~ 顺序表实现通讯录

在日常生活中，我们经常需要记录和管理大量的联系人信息，比如朋友的电话号码、家庭成员的生日等等。而通讯录就是一种常见的方式，用于存储和组织这些联系人信息。

通讯录可以采用不同的数据结构来实现，前面我使用了顺序表创建, 单链表是一种常用且简单的数据结构之一。单链表由一系列节点组成，每个节点包含两部分：数据域和指针域。数据域用于存储联系人的信息，指针域用于指向下一个节点。

在这篇文章中，我们将使用单链表来实现一个简单的通讯录。我们将定义联系人的结构体，包含姓名、电话号码等信息，并使用单链表来管理这些联系人。

通过单链表实现通讯录有很多好处。首先，单链表的插入和删除操作都比较高效，可以快速地添加和删除联系人。其次，通过遍历链表，我们可以方便地查找和修改联系人的信息。此外，单链表还可以动态扩展，不需要提前分配固定大小的内存空间。

接下来的文章中，我们将逐步实现通讯录的各项功能，包括添加联系人、删除联系人、查找联系人等等。通过这个实例，我们将更深入地了解单链表的原理和操作。

希望通过本文的介绍，读者能够掌握使用单链表来实现通讯录的方法，进一步提升对数据结构的理解和应用能力。让我们一起开始吧！

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代码在这里: 代码仓库Gitee: 爱马仕

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2. 通讯录的功能

1）至少少能够存储100个⼈的通讯信息
2）能够保存用户信息：名字、性别、年龄、电话、地址等
3）增加联系人信息
4）删除指定联系人
5）查找制定联系人
6）修改指定联系人
7）显示联系⼈信息

3. 通讯录的实现思路

第一步:
基于单链表的基础上, 我们再创建两个文件: Contact.h 和 Contact.c, 一个用来声明通讯录的结构和函数声明, 一个用来实现通讯录的功能.

在这里插入图片描述
第二步:
创建通讯录头文件, 把需要用到的结构定义和函数声明都先罗列出来:

其中需要前置声明更改链表的名字为contact.

注意: 这里为什么要前置声明呢?
因为头文件不可以嵌套包含, 这样会使程序代码冗余, 在单链表的头文件包含了通讯录的头文件, 就不要在让通讯录的头文件包含单链表了, 单链表中需要使用到通讯录的结构定义, 如下所示:

SList.h
需要更改存储数据类型为通讯录

#include"Contact.h"typedef PeoInfo Datatype;typedef struct SListNode
{Datatype data;struct SListNode* next;
}SNode;

Contact.h

#pragma once#define NAME_MAX 100
#define SEX_MAX 4
#define TEL_MAX 11
#define ADDR_MAX 100typedef  struct SListNode contact;//前置声明typedef struct PersonInfo
{char name[NAME_MAX];char sex[SEX_MAX];int age;char tel[TEL_MAX];char addr[ADDR_MAX];
}PeoInfo;//初始化,把之的数据导入
void InitContact(contact** con);//添加通讯录数据
void AddContact(contact** con);//删除通讯录数据
void DelContact(contact** con);//链表删除指定位置的数据//展示通讯录数据
void ShowContact(contact* con);//链表的打印//查找通讯录数据
void FindContact(contact* con);//修改通讯录数据
void ModifyContact(contact** con);//销毁通讯录数据
//保存信息
void DestoryContact(contact** con);

第三步:
通讯录的功能实现:
其中需要包含两个头文件, 其实通讯录底层的方法就是用到了单链表的方法, 所以这里我们都需要包含:

#include"Contact.h"
#include"SList.h"
  1. 初始化: 就是将原来的数据导入到新的通讯录之中

这里简单回顾一下二进制的文件操作函数, 更多详情可以查看cpp官网Cplusplus

	//fread从二进制文件中读取数据,//fread函数:// 以数组举例:  //size_t fread(const void* ptr, size_t size, size_t count, FILE* stream);//可以理解为一个读取到一个指向首元素的数组, ptr是首元素的地址, //size为一个元素的大小,单位字节, count为一个要读取多少个元素, stream为读取的那个文件的文件流//首先得有一个大于count字节数组,然后把首地址给到fread,让fread读取到的数据保存到这个数组中//如://doubule b[size]//fread(b, sizeof * b, size, "fp");// fwrite函数:// size_t fwrite(const void* ptr, size_t size, size_t count, FILE* stream);// 理解为写入到文件中, ptr为数组首元素, size写入的每个元素的字节, count写入多少个这样的元素, stream文件流// 

void LoadContact(contact** con)
{FILE* pf = fopen("contact.txt", "rb");//二进制只读,不创建新文件if (pf == NULL){perror("fopen error!\n");return;}//打开成功PeoInfo info;//创建一个通讯录变量while (fread(&info, sizeof(info), 1, pf))//读取成功返回count,读取不成功返回0{PushBack(con, info);}printf("历史数据导入通讯录成功\n");
}void InitContact(contact** con)
{LoadContact(con);
}
  1. 通讯录的增加

简单理解, 创建一个通讯录的类型的变量, 根据用户的输入进行初始化, 完成之后调用单链表尾插法.

void AddContact(contact** con)
{PeoInfo info;printf("请输入姓名: \n");scanf("%s",info.name);printf("请输入性别: \n");scanf("%s",info.sex);printf("请输入年龄: \n");scanf("%d",&info.age);printf("请输入电话: \n");scanf("%s",info.tel);printf("请输入地址: \n");scanf("%s",info.addr);PushBack(con, info);printf("插入成功!\n");
}
  1. 通讯录的删除

这里实现的是根据姓名, 当然也可以其他方式, 但逻辑都是一样的, 单独封装一个根据姓名查找的函数, 变量查找, 并返回节点, 如果找到了就直接调用单链表指定位置删除函数,这里也不难发现, 其实通讯录就是基于单链表进行套娃.

contact* FindByName(contact* con,char name[])
{contact* cur = con;while (cur){if (strcmp(name, (con->data).name) == 0){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}//根据姓名来删除
void DelContact(contact** con)
{char name[NAME_MAX];printf("请输入要删除的用户姓名:\n");scanf("%s",name);contact* pos = FindByName(*con,name);if (pos == NULL){printf("要删除的用户不存在,删除失败\n");return;}Erase(con,pos);printf("删除成功\n");
}
  1. 展示通讯录

占位符保持一致, -n%,-表示右对齐,n表示多少字符对齐, 变量展示数据.

void ShowContact(contact* con)
{printf("%-10s %-4s %-4s %-15s %-20s\n", "姓名", "性别", "年龄", "联系电话", "地址");contact* cur = con;while (cur){printf("%-10s %-4s %-4d %-15s %-20s\n",cur->data.name,cur->data.sex,cur->data.age,cur->data.tel,cur->data.addr);cur = cur->next;}
}
  1. 查找通讯录

因为我们封装过姓名查找的函数方法了, 所以这里就可以直接使用查找姓名的方式来显示联系人,
找到之后打印数据.

void FindContact(contact* con)
{char name[NAME_MAX];printf("请输入要查找的用户姓名:\n");scanf("%s",name);contact* pos = FindByName(con,name);if (pos == NULL){printf("要查找的用户不存在,查找失败\n");return;}printf("查找成功\n");printf("%-10s %-4s %-4s %-15s %-20s\n", "姓名", "性别", "年龄", "联系电话", "地址");printf("%-10s %-4s %-4d %-15s %-20s\n",pos->data.name,pos->data.sex,pos->data.age,pos->data.tel,pos->data.addr);
}
  1. 修改通讯录

根据姓名就行修改, 先查找,找到之后直接修改就行.

void ModifyContact(contact** con)
{char name[NAME_MAX];printf("请输入要修改的用户名称:\n");scanf("%s",&name);contact* pos = FindByName(*con, name);if (pos == NULL){printf("要查找的用户不存在,修改失败\n");return;}printf("请输入要修改的姓名: \n");scanf("%s",pos->data.name);printf("请输入要修改的性别: \n");scanf("%s",pos->data.sex);printf("请输入要修改的年龄: \n");scanf("%d",&pos->data.age);printf("请输入要修改的电话: \n");scanf("%s",pos->data.tel);printf("请输入要修改的地址: \n");scanf("%s",pos->data.addr);printf("修改成功\n");
}
  1. 通讯录扫尾

先保存数据, 封装一个函数保存数据, 以二进制的形式循环的输入到指定文件, 知道循环结束,最后调用单链表销毁函数, 释放内存

void SaveContact(contact* con)
{FILE* pf = fopen("contact.txt", "wb");if (pf == NULL){perror("fopen error\n");return;}contact* cur = con;while (cur){fwrite(&(cur->data), sizeof(cur->data), 1, pf);cur = cur->next;}printf("通讯录数据保存成功\n");
}void DestoryContact(contact** con)
{SaveContact(*con);SListDesTory(con);
}

第四步:

进行主函数的封装:

SLIst.h 已经包含了Contact.h所以我们直接包含SList.h就可以了, 封装一个函数打印初始菜单,我这里没有进行初始化, 是因为没有之前的数据可导入, 需要的也可自行加上.


#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include"SList.h"
void menu()
{printf("********************通讯录*********************\n");printf("********1.增加联系人    2.删除联系*************\n");printf("********3.修改联系人    4.查找联系人***********\n");printf("********5.展示联系人    0.退出*****************\n");printf("***********************************************\n");
}int main()
{//test01();int op = 0;contact* con = NULL;do {menu();scanf("%d", &op);switch (op){case 1:AddContact(&con);break;case 2:DelContact(&con);break;case 3:ModifyContact(&con);break;case 4:FindContact(con);break;case 5:ShowContact(con);break;case 0:printf("退出通讯录~~\n");break;default:break;}}while (op);DestoryContact(&con);return 0;
}

5. 效果展示

下面是我在控制台界面自行测试的结果,需要其他效果也可自行修改

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

6. 完整代码

SList.h

#pragma once#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include"Contact.h"typedef PeoInfo Datatype;typedef struct SListNode
{Datatype data;struct SListNode* next;
}SNode;//void SLTPrint(SNode* phead);void PushBack(SNode** pphead, Datatype x);
void PushFront(SNode** pphead, Datatype x);
void PopBack(SNode** pphead);
void PopFront(SNode** pphead);//SNode* FindNode(SNode* phead, Datatype x);
void SLTInsert(SNode** pphead, SNode* pos, Datatype x);
void SLTInsertAfter(SNode* pos, Datatype x);void Erase(SNode** pphead, SNode* pos);
void SlTErase(SNode* pos);void SListDesTory(SNode** pphead);

SList.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include"SList.h";//void SLTPrint(SNode* phead)
//{
//	SNode* pcur = phead;
//	while (pcur)
//	{
//		printf("%d -> ", pcur->data);
//		pcur = pcur->next;
//	}
//	printf("NULL\n");
//}SNode* BuyNode(Datatype x)
{SNode* NewNode = (SNode*)malloc(sizeof(SNode));if (NewNode == NULL){perror("malloc fail");exit(1);}NewNode->data = x;NewNode->next = NULL;return NewNode;
}void PushBack(SNode** pphead, Datatype x)
{assert(pphead);SNode* NewNode = BuyNode(x);SNode* pcur = *pphead;if (pcur == NULL){*pphead = BuyNode(x);*pphead = NewNode;}else{while (pcur->next){pcur = pcur->next;}pcur->next = NewNode;}
}void PushFront(SNode** pphead, Datatype x)
{assert(pphead);SNode* NewNode = BuyNode(x);NewNode->next = *pphead;*pphead = NewNode;
}void PopBack(SNode** pphead)
{assert(pphead && *pphead);if ((*pphead)->next == NULL){free(*pphead);*pphead = NULL;}else{SNode* ptail = *pphead;SNode* prev = *pphead;while (ptail->next){prev = ptail;ptail = ptail->next;}free(ptail);ptail = NULL;prev->next = NULL;}
}void PopFront(SNode** pphead)
{assert(pphead && *pphead);SNode* next = (*pphead)->next;free(*pphead);*pphead = next;
}void SLTInsert(SNode** pphead, SNode* pos, Datatype x)
{assert(pphead && *pphead);assert(pos);SNode* NewNode = BuyNode(x);if (pos == *pphead){PushFront(pphead, x);}else{SNode* prev = *pphead;while (prev->next != pos){prev = prev->next;}NewNode->next = pos;prev->next = NewNode;}
}void SLTInsertAfter(SNode* pos, Datatype x)
{assert(pos);SNode* NewNode = BuyNode(x);NewNode->next = pos->next;pos->next = NewNode;
}void Erase(SNode** pphead, SNode* pos)
{assert(pphead && *pphead);assert(pos);if (pos == *pphead){PopFront(pphead);}else {SNode* prev = *pphead;while (prev->next != pos){prev = prev->next;}//prev pos pos->nextprev->next = pos->next;free(pos);pos = NULL;}
}void SlTErase(SNode* pos)
{assert(pos && pos->next);SNode* del = pos->next;//pos del del->nextpos->next = del->next;free(del);del = NULL;
}void SListDesTory(SNode** pphead)
{assert(pphead && *pphead);SNode* pcur = *pphead;while (pcur){SNode* next = pcur->next;free(pcur);pcur = next;}//pcur*pphead = NULL;
}

Contact.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Contact.h"
#include"SList.h"void LoadContact(contact** con)
{FILE* pf = fopen("contact.txt", "rb");//二进制只读,不创建新文件if (pf == NULL){perror("fopen error!\n");return;}//打开成功PeoInfo info;//创建一个通讯录变量while (fread(&info, sizeof(info), 1, pf))//读取成功返回count,读取不成功返回0{PushBack(con, info);}printf("历史数据导入通讯录成功\n");
}void InitContact(contact** con)
{LoadContact(con);
}void AddContact(contact** con)
{PeoInfo info;printf("请输入姓名: \n");scanf("%s",info.name);printf("请输入性别: \n");scanf("%s",info.sex);printf("请输入年龄: \n");scanf("%d",&info.age);printf("请输入电话: \n");scanf("%s",info.tel);printf("请输入地址: \n");scanf("%s",info.addr);PushBack(con, info);printf("插入成功!\n");
}contact* FindByName(contact* con,char name[])
{contact* cur = con;while (cur){if (strcmp(name, (con->data).name) == 0){return cur;}cur = cur->next;}return NULL;
}//根据姓名来删除
void DelContact(contact** con)
{char name[NAME_MAX];printf("请输入要删除的用户姓名:\n");scanf("%s",name);contact* pos = FindByName(*con,name);if (pos == NULL){printf("要删除的用户不存在,删除失败\n");return;}Erase(con,pos);printf("删除成功\n");
}void ShowContact(contact* con)
{printf("%-10s %-4s %-4s %-15s %-20s\n", "姓名", "性别", "年龄", "联系电话", "地址");contact* cur = con;while (cur){printf("%-10s %-4s %-4d %-15s %-20s\n",cur->data.name,cur->data.sex,cur->data.age,cur->data.tel,cur->data.addr);cur = cur->next;}
}void FindContact(contact* con)
{char name[NAME_MAX];printf("请输入要查找的用户姓名:\n");scanf("%s",name);contact* pos = FindByName(con,name);if (pos == NULL){printf("要查找的用户不存在,查找失败\n");return;}printf("查找成功\n");printf("%-10s %-4s %-4s %-15s %-20s\n", "姓名", "性别", "年龄", "联系电话", "地址");printf("%-10s %-4s %-4d %-15s %-20s\n",pos->data.name,pos->data.sex,pos->data.age,pos->data.tel,pos->data.addr);
}void ModifyContact(contact** con)
{char name[NAME_MAX];printf("请输入要修改的用户名称:\n");scanf("%s",&name);contact* pos = FindByName(*con, name);if (pos == NULL){printf("要查找的用户不存在,修改失败\n");return;}printf("请输入要修改的姓名: \n");scanf("%s",pos->data.name);printf("请输入要修改的性别: \n");scanf("%s",pos->data.sex);printf("请输入要修改的年龄: \n");scanf("%d",&pos->data.age);printf("请输入要修改的电话: \n");scanf("%s",pos->data.tel);printf("请输入要修改的地址: \n");scanf("%s",pos->data.addr);printf("修改成功\n");
}void SaveContact(contact* con)
{FILE* pf = fopen("contact.txt", "wb");if (pf == NULL){perror("fopen error\n");return;}contact* cur = con;while (cur){fwrite(&(cur->data), sizeof(cur->data), 1, pf);cur = cur->next;}printf("通讯录数据保存成功\n");
}void DestoryContact(contact** con)
{SaveContact(*con);SListDesTory(con);
}

Contact.h

#pragma once#define NAME_MAX 100
#define SEX_MAX 4
#define TEL_MAX 11
#define ADDR_MAX 100typedef  struct SListNode contact;typedef struct PersonInfo
{char name[NAME_MAX];char sex[SEX_MAX];int age;char tel[TEL_MAX];char addr[ADDR_MAX];
}PeoInfo;//初始化,把之的数据导入
void InitContact(contact** con);//添加通讯录数据
void AddContact(contact** con);//删除通讯录数据
void DelContact(contact** con);//链表删除指定位置的数据//展示通讯录数据
void ShowContact(contact* con);//链表的打印//查找通讯录数据
void FindContact(contact* con);//修改通讯录数据
void ModifyContact(contact** con);//销毁通讯录数据
//保存信息
void DestoryContact(contact** con);

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include"SList.h"//void test01()
//{
//	SNode* plist = NULL;
//	PushBack(&plist, 200);
//	PushFront(&plist, 300);
//
//	PopBack(&plist);
//
//	SLTPrint(plist);
//}void menu()
{printf("********************通讯录*********************\n");printf("********1.增加联系人    2.删除联系*************\n");printf("********3.修改联系人    4.查找联系人***********\n");printf("********5.展示联系人    0.退出*****************\n");printf("***********************************************\n");
}int main()
{//test01();int op = 0;contact* con = NULL;do {menu();scanf("%d", &op);switch (op){case 1:AddContact(&con);break;case 2:DelContact(&con);break;case 3:ModifyContact(&con);break;case 4:FindContact(con);break;case 5:ShowContact(con);break;case 0:printf("退出通讯录~~\n");break;default:break;}}while (op);DestoryContact(&con);return 0;
}

7. 总结

总的来说，单链表是一种简单且灵活的数据结构，非常适合实现通讯录功能。它可以实现通讯录的常见操作，并且具有较好的扩展性和性能优化的空间.

后续更多精彩, 请持续关注~

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