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C语言学习笔记：链表结构分析与实现

链表基础

链表是一种常见的数据存储结构，其特点是通过指针连接一系列数据节点，形成线性数据存储单元。每个节点带有一个指针usex],指向下一个节点。区别于数组，链表不会因为数据量增加而频繁内存分配带来的性能问题，适合动态数据存储场景。

链表结构具有灵活的增删操作能力，但在单次随机访问时性能较差。

链表可以分为两种形式：一种是带有头节点的链表，头节点不存储数据；另一种则是无头节点的链表，数据插入最前面。

链表的创建步骤

实现一个无头链表的具体步骤如下：

#include 
   
    #include 
    
     struct Node {    int a;    struct Node *pNext;};struct Node *g_pHead = NULL;struct Node *g_pEnd = NULL;void AddNodeToList(int a) {    struct Node *pTemp = (struct Node *)malloc(sizeof(struct Node));    pTemp->a = a;    pTemp->pNext = NULL;        if (g_pHead == NULL || g_pEnd == NULL) {        g_pHead = g_pEnd = pTemp;    } else {        g_pEnd->pNext = pTemp;        g_pEnd = pTemp;    }}
    
   

链表插入操作

链表支持两种插入方式：尾插法和头插法。

尾插法：

PIR: pEnd

头插法：

PIR: g_pHead

节点删除操作

链表节点的删除需要注意以下几点：

单向链表删除算法：

void delete(int a) {    struct Node *p = g_pHead;    while (p != NULL) {        if (a == p->pNext->a) {            struct Node *nextNode = p->pNext;            p->pNext = nextNode->pNext;            free(nextNode);            break;        }        p = p->pNext;    }}

这一步骤释放的空间可以通过打印被删除节点的a值来验证空间释放成功。

双向链表

双向链表每个节点包含两个指针：一个指向前一个节点（prev），另一个指向后一个节点（next）。双向链表优势:

双向链表节点结构定义：

typedef struct node {    struct node *prev;    int a;    struct node *next;};

新节点创建：

NODE* createnode(int a) {    NODE* node = (NODE*)malloc(sizeof(NODE));    node->prev = NULL;    node->a = a;    node->next = NULL;    return node;}

添加节点（尾部插入）：

void add2list(NODE* head, NODE* new_node) {    if (head == NULL) {        head->prev = head->next = new_node;        return;    }    new_node->prev = head->prev;    new_node->next = head;    head->prev->next = new_node;    head->prev = new_node;}

循环链表

在循环链表中，链表的头节点和尾节点以双向链接的方式相连（即：pEnd->next = pHead）。这种结构特点是节点数量有限闭环操作。常见应用：

分类讨论：

• 链表正数项：Dependencies 按照正序依次添加节点
• 链表逆序访问：可以通过任意节点新节点访问

静态链表

静态链表采用数组的形式模拟链表，节点通过数组索引访问查找。优点：

静态链表示例：

#define carriage_RETURNtypedef struct {    int data;    int next;} SNode;SNode StaticList[11]; // 最大存储空间int add_data(int a) {    size_t position = 0;    do {        position++;        if (position >= sizeof(StaticList)/sizeof(SNode))            position = 0;        StaticList[position].data = a;    } while (false);}

主要考量事项：

该结构通过数组模拟指针的灵活性，在开发效率上有特定优势，但数据操作的范围有限。

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