C语言实现单链表数据结构详解

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"这篇学习笔记主要介绍了如何在C语言中封装单链表对象,包括了单链表的基本概念、特点以及相关的操作,如插入、删除等。此外,还提到了单链表的C代码实现,涉及到`SingleLinkedList.c`、`SingleLinkedList.h`和`testSingleLinkedList.c`三个文件。" 在数据结构中,单链表是一种常见的线性数据结构,它的每个节点包含两部分:数据域用于存储数据,指针域用于存储下一个节点的地址。这种结构允许逻辑上相邻的元素在内存中不连续存放,提供了灵活的存储方式。 单链表的特点如下: 1. 非顺序映像:逻辑上相邻的元素在物理位置上不必相邻。 2. 存储节点包含数据域和指针域:数据域存储实际数据,指针域指向直接后继的节点。 3. 头指针访问:访问链表需要从头指针开始,头指针指向链表的第一个节点。 4. 最后一个节点的指针为空:最后一个元素的指针域设置为NULL,作为链表结束的标志。 5. 非随机存取:要访问第i个元素,必须从头开始遍历,直至找到第i个元素。 6. 插入操作:插入节点temp时,更新前后节点的指针关系,即`temp->next = p->next; p->next = temp;`。 7. 删除操作:删除节点temp时,需要保存其前驱节点p,并更新p的指针,然后释放temp,即`temp = p->next; p->next = temp->next; free(temp);`。 8. 时间复杂度:单链表插入、删除、查找第i个元素的时间复杂度都是O(n),因为都需要从头遍历到目标位置。 在C语言中实现单链表,通常会定义一个结构体来表示链表对象,例如`SingleLinkedList`。`SingleLinkedList.c`文件可能包含了链表的创建、销毁、判断空、获取长度、打印链表、查找元素等操作的函数实现。`SingleLinkedList.h`文件是头文件,声明了这些函数接口。`testSingleLinkedList.c`文件则是测试代码,用来验证链表操作的正确性。 为了操作单链表,`SingleLinkedList.c`文件中可能会包含以下函数: - `clear`: 清空链表,释放所有节点。 - `isEmpty`: 检查链表是否为空。 - `length`: 返回链表的长度。 - `print`: 打印链表的所有元素。 - `indexElem`: 查找指定位置的元素。 这篇学习笔记提供了关于C语言封装单链表对象的深入理解和实践指导,涵盖了单链表的基本操作和时间复杂度分析,对于理解和应用单链表数据结构具有重要的参考价值。