C语言动态数组:单链表的创建、插入与删除详解

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在C语言中,链表是一种重要的数据结构,特别是当需要实现动态数组,即数组大小可以在程序运行时灵活调整的需求时。本文主要介绍了单链表的建立、插入和删除操作,以及相关的概念和实现步骤。 首先,单链表的核心概念是每个节点包含两个部分:一个整型成员用于存储实际数据,另一个是结构体类型的指针,称为next指针,它指向链表中的下一个节点。链表的头节点head包含了整个链表的起始地址。这种数据结构的特点是节点在内存中的地址不一定是连续的,而是根据需要动态分配。 链表的创建过程分为几个步骤: 1. 定义链表的数据结构:使用struct node来声明一个链表节点,包括一个整型成员`int num`和一个指向同样节点类型的指针`struct node *p`。 2. 创建空表:初始化一个头节点,初始状态为NULL,表示链表为空。 3. 动态分配节点:通过`malloc()`函数为新节点申请内存空间,并将其地址赋值给新节点的指针域。 4. 连接节点:如果是空表,新节点将成为新的头节点;如果是非空表,将新节点的next指针指向当前表尾节点,然后更新表尾节点。 5. 循环添加节点:检查是否有更多节点需要插入,如果有,则返回步骤3,否则链表创建完成。 至于链表的输出过程,其步骤如下: 1. 找到表头:通常从头节点开始遍历链表,因为后续节点的地址信息都在节点的next指针中。 2. 遍历链表:从头节点开始,逐个访问节点,输出节点中的数据,直到遇到下一个节点为空(即链表尾部)。 单链表还有两种变种:循环链表(circular linked list)和双向链表(doubly linked list),它们在数据结构上有所扩展,比如循环链表的最后一个节点的next指针指向第一个节点,而双向链表每个节点都有前驱(previous)和后继(next)指针。然而,本文主要聚焦于单链表的基础操作,对于这两种更复杂的链表结构,后续内容会进一步讨论。掌握链表的这些基本概念和操作,是深入理解C语言数据结构和算法的重要基础。