本PDF文档详细介绍了如何在C语言环境中操作单链表，包括增加、删除、修改和查询等基本操作方法。适合初学者学习数据结构与算法。
链表是由一连串节点组成的数据结构，每个节点包含一个数据值和一个指向下一个节点的指针。链表可以在头部和尾部插入和删除节点，因此可以在任何地方插入和删除节点，从而使其变得灵活且易于实现。
链表通常用于实现有序集合，例如队列等。链表的优点是可以快速随机访问节点，但缺点是插入和删除操作相对慢一些，因为需要移动节点。此外，链表的长度受限于内存空间，因此当链表很长时可能需要通过分页或分割等方式来管理其内存。
### C语言实现单链表-增删改查
#### 一、链表基本概念与特点
链表是一种常见的线性数据结构，由一系列节点组成。每个节点包含两部分：一个存放实际数据的数据域和指向下一个节点的指针域。相比数组而言，链表具有以下优点：
1. **动态分配**：在内存中存储位置不固定，空间是在程序运行时根据需要进行申请。
2. **灵活性高**：可以在任意位置插入或删除元素而无需移动整个列表中的其他数据项。
3. **查找效率较低**：必须从头节点开始依次遍历到目标节点。
#### 二、单链表结构定义
在C语言中，可以通过结构体来定义单链表的节点。具体如下所示：
```c
typedef struct ListNode {
int data;
struct ListNode *next;
} ListNode;
```
#### 三、单链表基本操作实现
根据给定内容，我们介绍一些常见的单链表操作。
##### 创建新节点
创建新节点是构建单链表的基础步骤之一。具体代码如下：
```c
ListNode* createNode(int data) {
ListNode *node = (ListNode*) malloc(sizeof(ListNode));
node->data = data;
node->next = NULL;
return node;
}
```
##### 插入节点
- **在头部插入**：更新头指针指向新创建的节点。
```c
ListNode* insertNodeAtHead(ListNode *head, int data) {
ListNode *node = createNode(data);
node->next = head;
return node;
}
```
- **在尾部插入**：遍历链表直至末尾，将最后一个节点指向新创建的节点。
```c
ListNode* insertNodeAtTail(ListNode *head, int data) {
ListNode *node = createNode(data);
if(head == NULL)
return node; // 如果列表为空，则直接返回新节点
else {
ListNode *current = head;
while(current->next != NULL) current = current->next;
current->next = node;
return head;
}
}
```
##### 删除节点
删除指定值的节点需要找到该结点并将其从链表中移除。具体代码如下：
```c
ListNode* deleteNode(ListNode *head, int data) {
if(head == NULL)
return NULL;
else if(head->data == data){
ListNode *current = head;
head = head->next; // 更新头结点指向下一个节点
free(current);
return head;
}
else{
ListNode *current = head;
while(current != NULL && current->next != NULL) {
if (current->next->data == data){
ListNode* deleteNode = current->next; // 找到要删除的节点
current->next = deleteNode->next; // 更新前驱指针指向下一个结点
free(deleteNode); // 删除当前结点
}
else {
current = current->next;
}
}
return head;
}
```
##### 修改节点数据
更新链表中特定值的节点的数据，需要遍历列表直至找到目标并修改其数值。具体代码如下：
```c
void updateNode(ListNode *head, int oldData, int newData) {
ListNode* current = head;
while(current != NULL){
if (current->data == oldData)
current->data = newData; // 修改数据域
else
current = current->next;
}
}
```
#### 四、总结
本段落介绍了单链表的基本概念以及如何在C语言中实现其增删改查操作。这些基本的操作对于管理和处理链表中的数据非常有用，掌握它们有助于理解和学习更复杂的数据结构和算法。
5星
