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Listas enlazadas en C: ejemplos y aplicaciones

Una lista enlazada es una estructura de datos que almacena una secuencia de elementos, cada uno con un enlace al siguiente. A diferencia de los arreglos, las listas enlazadas no tienen un tamaño fijo ni ocupan posiciones contiguas de memoria. Esto les permite crecer o disminuir dinámicamente según las necesidades del programa.

En este artículo veremos cómo implementar listas enlazadas en el lenguaje de programación C, usando punteros y estructuras. También mostraremos algunos ejemplos de uso de las listas enlazadas para resolver problemas comunes de programación.

¿Qué es una lista enlazada?

Una lista enlazada es una colección de nodos, donde cada nodo contiene dos campos: un dato y un puntero al siguiente nodo. El primer nodo se llama cabeza (head) y el último se llama cola (tail). El puntero de la cola apunta a NULL, indicando el final de la lista.

Por ejemplo, la siguiente lista enlazada almacena los números 1, 2 y 3:

head -> |1| -> |2| -> |3| -> NULL

^ ^

| |

head tail

Para acceder a los elementos de una lista enlazada, debemos recorrerla desde la cabeza hasta la cola, siguiendo los punteros. No podemos acceder a un elemento directamente por su índice, como en los arreglos.

¿Cómo crear una lista enlazada en C?

Para crear una lista enlazada en C, debemos definir una estructura que represente un nodo. Por ejemplo:

struct node {

int data; // el dato que almacena el nodo

struct node *next; // el puntero al siguiente nodo

};

Luego, podemos crear una variable de tipo struct node * para guardar la dirección de la cabeza de la lista. Por ejemplo:

struct node *head = NULL; // la lista está vacía

Para insertar un nuevo elemento al inicio de la lista, debemos seguir estos pasos:

Crear un nuevo nodo con malloc y asignarle el dato y el puntero al siguiente nodo.

Hacer que el nuevo nodo apunte a la cabeza actual de la lista.

Actualizar la cabeza de la lista para que apunte al nuevo nodo.

Por ejemplo, para insertar el número 4 al inicio de la lista anterior, haríamos lo siguiente:

// crear un nuevo nodo

struct node *new_node = malloc(sizeof(struct node));

new_node->data = 4;

new_node->next = head;

// hacer que el nuevo nodo sea la cabeza

head = new_node;

Ahora la lista quedaría así:

head -> |4| -> |1| -> |2| -> |3| -> NULL

^

|

head

¿Cómo recorrer una lista enlazada en C?

Para recorrer una lista enlazada en C, debemos usar un puntero auxiliar que vaya avanzando por los nodos, desde la cabeza hasta la cola. Podemos usar un bucle while para verificar si el puntero es distinto de NULL, lo que significa que hay más nodos por visitar. Dentro del bucle, podemos acceder al dato del nodo actual y luego actualizar el puntero al siguiente nodo.

Por ejemplo, para imprimir los elementos de una lista enlazada, podríamos hacer lo siguiente:

// crear un puntero auxiliar

struct node *current = head;

// recorrer la lista mientras haya nodos

while (current != NULL) {

// imprimir el dato del nodo actual 51271b25bf