链表存储矩阵提取重复元素写入文件代码无输出问题排查

我用C语言实现了从CSV文件读取数据构建struct Node类型的链表矩阵，目的是提取全局重复元素并写入output_duplicate2.txt文件。

输入示例CSV内容：

4,8,45,0
3,56,4,9
12,3,5,90

预期输出文件内容：

4,3

但运行以下代码后输出文件为空，请问代码存在什么问题？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// Define a structure for a node in the linked list
struct Node {
    int data;
    struct Node* right;
    struct Node* down;
};

// Function to add a new node to the matrix
struct Node* addNode(struct Node* head, int data) {
    // Create a new node
    struct Node* nextNode = (struct Node*) malloc(sizeof(struct Node));
    nextNode->data = data;
    nextNode->right = NULL;
    nextNode->down = NULL;

    // If the matrix is empty, make the new node the head
    if (head == NULL) {
        head = nextNode;
    }
    else {
        // Add the new node to the right of the last node in the row
        struct Node* temp = head;
        while (temp->right!= NULL) {
            temp = temp->right;
        }
        temp->right = nextNode;
    }

    return head;
}

void duplicate2(struct Node* head) {
    // Open the output file
    FILE* file = fopen("output_duplicate2.txt", "w");

    // Traverse the matrix and print each row
    struct Node* row = head;
    struct Node* temp;
    while (row!= NULL) {
        struct Node* col = row;
        
        while (col!= NULL) {
            temp = col->right;
            if (temp!= NULL) {
                if (col->data == temp->data) {
                    fprintf(file, "%d", col->data);
                }
                temp = temp->right;
            }
            temp = temp->down;
            if (temp == NULL) {
                col = col->right;
            }
        }
        row = row->down;
    }   

    // Close the output file
    fclose(file);
}

int main() {
    // Open the input file
    FILE* file = fopen("input.csv", "r");

    // Initialize variables
    int data;
    char ch;
    struct Node* head = NULL;
    struct Node* currentRow = NULL;
    struct Node* prevRow = NULL;

    // Read the input file character by character
    while ((ch = fgetc(file))!= EOF) {
        // If the character is a digit, add it to the current number
        
        if (ch >= 48 && ch <= 57) {
            data = data * 10 + (ch - 48);
        }
        // If the character is a comma, add the current number to the matrix
        else if (ch == ',') {
            currentRow = addNode(currentRow, data);
            data = 0;
        }
        // If the character is a newline, add the current row to the matrix and start a new row
        else if (ch == '\n') {
            currentRow = addNode(currentRow, data);
            data = 0;

            if (head == NULL) {
                head = currentRow;
            }
            else {
                prevRow->down = currentRow;
            }
            prevRow = currentRow;
            currentRow = NULL;
        }
    }

    // Close the input file
    fclose(file);

    duplicate2(head);

    return 0;
}

代码存在的核心问题 #

1. 变量未初始化导致数据解析错误

main函数中int data;未初始化，第一次读取数字时data是随机垃圾值，会导致第一个数字的计算完全错误，链表中存储的初始数据不符合CSV内容。

2. CSV末尾数据未处理

如果CSV文件最后一行没有换行符，最后一个数字不会被添加到链表中，导致矩阵数据不完整，后续重复检测会遗漏元素。

3. 重复元素检测逻辑完全错误

duplicate2函数的遍历逻辑混乱：

• 仅检查同一行中相邻的下一个元素，完全没有实现全局重复的检测逻辑（全局重复需要统计所有元素的出现次数，找出出现≥2次的元素）；
• 存在空指针访问风险：当temp为NULL时（比如一行的最后一个节点），执行temp = temp->down会触发未定义行为，可能导致程序崩溃或逻辑混乱；
• 循环条件错误，if (temp == NULL) { col = col->right; }的逻辑无法正确遍历所有元素。

4. 链表行连接逻辑有漏洞

只有当遇到换行符时才会连接前一行和当前行，若最后一行没有换行，prevRow->down不会被设置，导致矩阵行之间的连接不完整。

修复方案 #

1. 初始化变量

在main中将data初始化为0：

int data = 0;

2. 处理文件末尾的最后一个数字

在while循环结束后，补充处理无换行的最后一行：

// 处理文件末尾没有换行的情况
if (currentRow != NULL && data != 0) {
    currentRow = addNode(currentRow, data);
    if (head == NULL) {
        head = currentRow;
    } else {
        prevRow->down = currentRow;
    }
}

3. 重构重复元素检测逻辑

通过统计所有元素的出现次数来提取全局重复元素，示例重构后的duplicate2：

void duplicate2(struct Node* head) {
    FILE* file = fopen("output_duplicate2.txt", "w");
    if (!file) return;

    // 假设元素范围是0-100，可根据实际情况调整
    int count[101] = {0};
    struct Node* row = head;
    
    // 遍历矩阵统计元素出现次数
    while (row != NULL) {
        struct Node* col = row;
        while (col != NULL) {
            if (col->data >= 0 && col->data <= 100) {
                count[col->data]++;
            }
            col = col->right;
        }
        row = row->down;
    }

    // 写入重复元素，处理逗号格式
    int first = 1;
    for (int i = 0; i <= 100; i++) {
        if (count[i] >= 2) {
            if (!first) {
                fprintf(file, ",");
            }
            fprintf(file, "%d", i);
            first = 0;
        }
    }

    fclose(file);
}

4. 避免空指针访问

所有指针操作前必须检查是否为NULL，比如原duplicate2中的temp->down操作，需先判断temp != NULL。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user241575683695