C 语言编程实例解析：数据结构与函数手册，自学教程全攻略！

📚 数据结构：编程世界的 “建筑材料”

刚学 C 语言的时候，很多人会被数据结构绕晕。其实它就像盖房子用的砖块、钢筋，不同结构解决不同问题。比如数组，是最基础的 “线性结构”，把相同类型的数据像排队一样放在连续空间里。咱举个例子，想存一个班 50 个同学的成绩，定义int scores[50]，通过下标 0 到 49 就能轻松访问每个数据。但数组有个明显缺点，长度固定，想临时加数据就得重新开辟更大的空间，把旧数据搬过去，麻烦吧？

链表就灵活多了，它像一串手链，每个节点除了存数据，还有指向下一个节点的指针。创建链表时，每次动态申请内存，想加数据随时在链子里插入新节点。比如实现一个学生信息管理系统，学生数量不固定，用链表就很合适。不过链表也有不足，访问数据得从头开始一个个找，不像数组能直接跳转到指定下标位置。

栈和队列则是两种特殊的线性结构。栈像叠盘子，只能从最上面取或放，遵循 “后进先出” 原则。比如函数调用时，系统用栈保存返回地址和局部变量。队列像排队买票，先到先处理，遵循 “先进先出”，打印机任务队列就是典型例子。理解这些基础结构，就像打好地基，后面学复杂算法才稳当。

🔧 数组：最简单的线性结构实战

新手学数组，先搞懂定义和初始化。int arr[5] = {1,2,3,4,5};这样就创建了一个包含 5 个整数的数组。数组下标从 0 开始，很多人刚开始会搞错，比如想访问第 3 个元素，记得用arr[2]。操作数组常用循环，遍历数组求和、找最大值最小值都是经典练习。

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[] = {, , , , };
    int sum = ;
    for (int i = ; i < ; i++) {
        sum += arr[i];
    }
    printf("数组元素和为：%d\n", sum);
    return ;
}

这段代码定义了一个数组，用 for 循环累加每个元素的值，最后输出和。运行一下，就能看到结果是 150。处理数组时，一定要注意下标越界问题，比如定义了 5 个元素的数组，却访问arr[5]，这就越界了，程序可能报错甚至崩溃，新手写代码时一定要仔细检查循环条件。

🌐 链表：动态数据的 “灵活链条”

链表节点定义是关键，一般用结构体实现，包含数据域和指针域。

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

创建链表通常有头插法和尾插法。头插法就是每次新节点插在链表开头，这样创建速度快，但节点顺序和插入顺序相反。尾插法每次插在末尾，顺序一致，就是得找到最后一个节点。咱写个尾插法创建链表的例子：

struct Node* createList() {
    struct Node* head = NULL;
    struct Node* tail = NULL;
    int n;
    printf("输入节点数据（-1结束）：");
    while () {
        scanf("%d", &n);
        if (n == -) break;
        struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        newNode->data = n;
        newNode->next = NULL;
        if (head == NULL) {
            head = newNode;
            tail = newNode;
        } else {
            tail->next = newNode;
            tail = newNode;
        }
    }
    return head;
}

链表的插入和删除操作也很重要。插入节点时，先找到插入位置的前一个节点，修改指针指向。删除节点要先找到目标节点，保存其下一个节点指针，释放目标节点内存，再连接前后节点。操作链表一定要注意指针指向，稍有不慎就会出现内存泄漏或链表断裂的问题。

📖 函数：代码复用的 “魔法盒子”

C 语言里，函数分库函数和自定义函数。库函数是系统自带的，比如printf、scanf、strlen等，用的时候得包含对应的头文件，像#include <stdio.h>、#include <string.h>。自定义函数则是根据自己需求写的，有函数名、参数列表和函数体。

定义函数时，要注意返回值类型，如果没有返回值用void。比如写一个求两个整数最大值的函数：

int max(int a, int b) {
    return (a > b) ? a : b;
}

调用时直接int result = max(10, 20);就行。函数参数有值传递和指针传递。值传递时，函数内对参数的修改不影响外部变量；指针传递则能通过地址改变外部变量的值，这在需要修改多个数据或处理大数组时很有用。

void swap(int* x, int* y) {
    int temp = *x;
    *x = *y;
    *y = temp;
}

上面这个交换函数用指针传递，调用时传变量地址，就能真正交换两个变量的值。合理使用函数，能把复杂程序拆分成多个小模块，提高代码可读性和复用性，新手要多练习封装函数。

🛠️ 字符串处理函数：文本操作的好帮手

字符串在 C 语言里本质是字符数组，以\0结尾。常用的字符串函数有strlen（求字符串长度）、strcpy（复制字符串）、strcat（连接字符串）、strcmp（比较字符串）等。用strlen时要注意，它计算的是\0前的字符个数，不包含\0本身。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str1[] = "hello";
    char str2[] = "world";
    strcat(str1, str2); // 连接后str1变为"helloworld"
    int len = strlen(str1); // len为10
    printf("连接后的字符串：%s，长度：%d\n", str1, len);
    return ;
}

使用这些函数要注意数组大小，比如strcpy复制时，目标数组必须足够大，否则会溢出。自己写字符串处理函数也是很好的练习，比如实现一个my_strlen函数，通过遍历字符数组，直到遇到\0为止，统计个数。

📊 栈与队列：特殊场景的高效结构

栈的应用场景很多，比如表达式求值、括号匹配。实现栈可以用数组或链表，用数组实现的顺序栈，需要定义栈顶指针，入栈时栈顶指针加 1，出栈时栈顶指针减 1。

#define MAX_SIZE 
struct Stack {
    int data[MAX_SIZE];
    int top;
};
void push(struct Stack* stack, int value) {
    if (stack->top < MAX_SIZE - ) {
        stack->data[++stack->top] = value;
    }
}
int pop(struct Stack* stack) {
    if (stack->top >= ) {
        return stack->data[stack->top--];
    }
    return -; // 栈空返回-1
}