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Listas enlazadas en C: qué son, cómo se usan y ejemplos prácticos
Las listas enlazadas en C son una forma de organizar datos en memoria que consiste en conectar los elementos mediante punteros. A diferencia de los arreglos, las listas enlazadas no requieren que los elementos estén contiguos ni que se conozca el número de elementos de antemano. Además, permiten realizar operaciones de inserción y eliminación de forma eficiente.
En este artÃculo te explicaremos qué son las listas enlazadas en C, cómo se definen, cómo se manipulan y qué ventajas e inconvenientes tienen. También te mostraremos algunos ejemplos de código para que puedas entender mejor su funcionamiento.
¿Qué son las listas enlazadas en C?
Una lista enlazada en C es una estructura de datos lineal, formada por una secuencia de nodos, cada uno de los cuales contiene un dato y un puntero al siguiente nodo. El primer nodo se llama cabeza (head) y el último se llama cola (tail). El puntero del último nodo apunta a NULL para indicar el final de la lista.
La siguiente imagen ilustra el concepto de una lista enlazada simple:
Para acceder a un elemento de la lista, se debe recorrer la lista desde el inicio, siguiendo los punteros hasta llegar al elemento deseado. Esto implica que el acceso a un elemento no es directo como en los arreglos, sino que depende de la posición del elemento en la lista.
Las listas enlazadas pueden ser simples o dobles. En las listas simples, los nodos solo tienen un puntero al siguiente elemento, lo que permite recorrer la lista en una sola dirección. En las listas dobles, los nodos tienen dos punteros: uno al siguiente elemento y otro al anterior, lo que permite recorrer la lista en ambas direcciones.
¿Cómo se definen las listas enlazadas en C?
Para definir una lista enlazada en C se necesita crear una estructura para los nodos y otra para la lista. La estructura del nodo debe tener un campo para el dato y otro para el puntero al siguiente nodo. El campo del dato puede ser de cualquier tipo, incluso otra estructura. El campo del puntero debe ser del mismo tipo que el nodo, para poder apuntar a otro nodo.
La estructura de la lista debe tener al menos dos campos: uno para el puntero al primer nodo (head) y otro para el puntero al último nodo (tail). Estos punteros permiten acceder al inicio y al final de la lista sin tener que recorrerla. También se puede incluir un campo para el número de elementos (size) y otro para un mutex (lock) si se quiere controlar el acceso concurrente a la lista.
El código para definir las estructuras del nodo y de la lista serÃa el siguiente:
typedef struct node_t node_t;
struct node_t {
void* data; // Puntero al dato del nodo
node_t* next; // Puntero al siguiente nodo
};
typedef struct list_t list_t;
struct list_t {
uint8_t size; // Número de elementos en la lista
size_t dataSize; // Tamaño del dato de los nodos
node_t* head; // Puntero al primer nodo
node_t* tail; // Puntero al último nodo
pthread_mutex_t lock; // Mutex para controlar el acceso a la lista
};
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