C语言之单链表理解与应用

????????其实网上有好多关于单链表理解，其实知乎上有一篇写的很好，利用图形与代码结合，我觉得写的很好，大家也可以去查一下，每个人都有自己的想法与理解，这里主要看单链表概念，应用场景，举例。

１，单链表概念

????????单链表是一种线性数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。单链表只能从头到尾进行遍历，从头节点开始，沿着每个节点的指针逐个访问节点，直到到达最后一个节点。

在单链表中，头节点是第一个节点，它指向链表的第一个元素。最后一个节点称为尾节点，它没有指向其他节点的指针。

每个节点包含两个部分：数据部分和指针部分。数据部分存储实际的数据值，而指针部分存储下一个节点的地址。

以下是单链表的一些基本操作：

（１）插入：向链表的头部或尾部插入新节点。

（２）删除：从链表中删除一个节点。

（３）遍历：从头节点开始，逐个访问链表中的所有节点。

（４）查找：在链表中查找特定值的节点。

????????单链表的主要优点是它们可以动态地调整大小，因为可以在任何位置插入或删除节点。然而，单链表也有一些缺点，例如它们需要更多的内存来存储指针，并且访问链表中的元素可能需要更多的时间，因为需要从头节点开始逐个访问节点。

２，单链表适合哪些场景

（１）需要动态调整数据结构大小的场景：单链表可以动态地添加或删除节点，因此适用于需要经常修改数据结构大小的场景。

（２）需要频繁进行插入和删除操作的场景：单链表在插入和删除节点时，不需要移动其他节点，因此适用于需要进行频繁插入和删除操作的场景。

（３）需要按顺序访问数据元素的场景：单链表可以按顺序访问链表中的节点，因此适用于需要按顺序访问数据元素的场景。

????????需要注意的是，单链表不支持随机访问，因此如果需要随机访问数据元素的场景，可能需要使用其他数据结构，如数组或哈希表。

３　单链表的C语言代码示例，包括链表的创建、插入、删除、遍历和查找等基本操作：

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
  
// 定义链表节点结构体  
struct Node {  
    int data;  
    struct Node* next;  
};  
  
// 创建链表节点  
struct Node* createNode(int data) {  
    struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));  
    newNode->data = data;  
    newNode->next = NULL;  
    return newNode;  
}  
  
// 在链表头部插入节点  
void insertNode(struct Node** head, int data) {  
    struct Node* newNode = createNode(data);  
    newNode->next = *head;  
    *head = newNode;  
}  
  
// 在链表中删除指定节点  
void deleteNode(struct Node** head, int data) {  
    if (*head == NULL) {  
        return;  
    }  
    if ((*head)->data == data) {  
        *head = (*head)->next;  
        return;  
    }  
    struct Node* current = *head;  
    while (current->next != NULL && current->next->data != data) {  
        current = current->next;  
    }  
    if (current->next != NULL) {  
        current->next = current->next->next;  
    }  
}  
  
// 遍历链表并输出节点值  
void printList(struct Node* head) {  
    while (head != NULL) {  
        printf("%d ", head->data);  
        head = head->next;  
    }  
    printf("\n");  
}  
  
// 在链表中查找指定节点并返回其位置，若不存在则返回-1  
int findNode(struct Node* head, int data) {  
    int position = 1;  
    while (head != NULL) {  
        if (head->data == data) {  
            return position;  
        }  
        position++;  
        head = head->next;  
    }  
    return -1;  
}  
  
int main() {  
    struct Node* head = NULL; // 初始化链表头指针为空指针  
    insertNode(&head, 3); // 在链表头部插入节点3  
    insertNode(&head, 2); // 在链表头部插入节点2  
    insertNode(&head, 1); // 在链表头部插入节点1  
    printList(head); // 输出链表：1 2 3   
    deleteNode(&head, 2); // 删除节点2  
    printList(head); // 输出链表：1 3   
    int position = findNode(head, 3); // 查找节点3的位置，返回2（从头节点开始计数）  
    printf("Position of node with value 3: %d\n", position); // 输出：Position of node with value 3: 2   
    return 0;  
}