探索C语言链表：从基础到高级

最新推荐文章于 2025-12-01 20:43:59 发布

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#c语言 #链表 #开发语言

本文详细介绍了C语言链表的基础概念，包括单链表、双链表和循环链表的定义，以及如何通过头插法和尾插法实现链表操作。此外，还涵盖了链表的高级应用，如链表反转和循环检测。

标题：探索C语言链表：从基础到高级

导言

链表是一种常见而强大的数据结构，可以动态地分配内存，灵活地管理数据。在C语言中，链表的实现对于理解指针和动态内存分配有着重要作用。本篇技术博客将深入讲解C语言链表的基础概念、实现方式以及一些高级应用，帮助读者更全面地理解链表的使用。

1. 链表基础概念

1.1 什么是链表？

链表是由一系列节点组成的数据结构，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。与数组相比，链表具有动态分配内存、插入和删除元素方便等优势。

1.2 常见类型

单链表：每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
双链表：每个节点包含数据、指向下一个节点的指针和指向前一个节点的指针。
循环链表：尾节点指向头节点，形成一个环。

2. 单链表实现

2.1 节点定义

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 单链表节点定义
struct Node {
    int data;
    struct Node* next;
};

2.2 链表操作函数

// 头插法插入节点
struct Node* insertAtBeginning(struct Node* head, int newData) {
    struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
    newNode->data = newData;
    newNode->next = head;
    return newNode;
}

// 尾插法插入节点
struct Node* insertAtEnd(struct Node* head, int newData) {
    struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
    newNode->data = newData;
    newNode->next = NULL;

    if (head == NULL) {
        return newNode;
    }

    struct Node* temp = head;
    while (temp->next != NULL) {
        temp = temp->next;
    }

    temp->next = newNode;
    return head;
}

// 打印链表
void printList(struct Node* head) {
    struct Node* temp = head;
    while (temp != NULL) {
        printf("%d ", temp->data);
        temp = temp->next;
    }
    printf("\n");
}

// 释放链表内存
void freeList(struct Node* head) {
    struct Node* temp;
    while (head != NULL) {
        temp = head;
        head = head->next;
        free(temp);
    }
}

3. 链表高级应用

3.1 反转链表

struct Node* reverseList(struct Node* head) {
    struct Node* prev = NULL;
    struct Node* current = head;
    struct Node* nextNode;

    while (current != NULL) {
        nextNode = current->next;
        current->next = prev;
        prev = current;
        current = nextNode;
    }

    return prev;
}

3.2 检测循环

int detectLoop(struct Node* head) {
    struct Node* slow = head;
    struct Node* fast = head;

    while (fast != NULL && fast->next != NULL) {
        slow = slow->next;
        fast = fast->next->next;

        if (slow == fast) {
            return 1; // 存在循环
        }
    }

    return 0; // 不存在循环
}