C语言链表

C语言是一种广泛应用于系统编程、嵌入式系统等领域的编程语言，其具有高效、可靠、灵活等特点，能够满足不同领域的编程需求。在C语言中，链表是一种重要的数据结构，可以实现动态存储数据，并且进行灵活的增删改查操作。本文将介绍C语言构造链表的方法，并且进行增删改查操作，同时对比线性表，探讨链表的优缺点。

一、链表的构造

链表是由若干个节点（Node）构成的，每个节点包含两个部分：数据域和指针域。数据域用来存储所需的数据，指针域用来指向下一个节点，从而形成链表。在C语言中，链表可以通过结构体来实现，结构体包含数据域和指针域，通过指针来实现节点之间的联系。下面是链表的构造方法：

struct Node {
   int data;
   struct Node *next;
};

其中，data表示数据域，next表示指针域，指向下一个节点。这里使用struct Node *next来定义指向下一个节点的指针，其表示下一个节点的地址，这也是链表的核心。

二、链表的增删改查

1. 链表的增加操作

链表的增加操作即向链表中添加新的节点。添加节点需要先找到链表的尾节点，再将新节点和尾节点相连即可。

void addNode(struct Node *head, struct Node *newNode) {
   struct Node *p = head;
   while (p->next != NULL) {
      p = p->next;
   }
   p->next = newNode;
   newNode->next = NULL;
}

其中，head表示链表的头节点，newNode表示新增的节点。首先，需要找到链表的尾节点，该节点的next为空，即p->next为NULL。然后，将尾节点的next指向新增的节点，同时将新增的节点的next置为NULL，从而完成新增操作。

2. 链表的删除操作

链表的删除操作即从链表中删除一个节点，需要先找到要删除的节点，然后将其与前节点和后节点相连即可。

void deleteNode(struct Node *head, int val) {
   struct Node *p = head;
   struct Node *q = head->next;
   while (q != NULL) {
      if (q->data == val) {
         p->next = q->next;
         free(q);
         return;
      }
      p = p->next;
      q = q->next;
   }
}

其中，head表示链表的头节点，val表示要删除的节点的值。首先，从头节点开始遍历链表，找到要删除的节点。然后，将该节点的前一个节点的next指向该节点的后一个节点，同时释放该节点的空间，从而完成删除操作。

3. 链表的修改操作

链表的修改操作即将链表中一个节点的值修改为新的值，需要先找到要修改的节点，然后将其值修改为新的值即可。

void modifyNode(struct Node *head, int oldVal, int newVal) {
   struct Node *p = head->next;
   while (p != NULL) {
      if (p->data == oldVal) {
         p->data = newVal;
         return;
      }
      p = p->next;
   }
}

其中，head表示链表的头节点，oldVal表示要修改的节点的旧值，newVal表示新的值。首先，从链表的第一个节点开始遍历，找到要修改的节点。然后，将该节点的值修改为新的值，从而完成修改操作。

4. 链表的查询操作

链表的查询操作即查找链表中是否存在某个节点，需要遍历整个链表，依次比较每个节点的值与给定值是否相等，如果存在相等的则返回该节点，否则返回NULL。

struct Node *searchNode(struct Node *head, int val) {
   struct Node *p = head->next;
   while (p != NULL) {
      if (p->data == val) {
         return p;
      }
      p = p->next;
   }
   return NULL;
}

其中，head表示链表的头节点，val表示要查找的节点的值。首先，从链表的第一个节点开始遍历，依次比较每个节点的值与给定值是否相等。如果存在相等的，则返回该节点，否则返回NULL，从而完成查询操作。

三、链表与线性表的区别

链表和线性表都是数据结构中常见的数据类型，它们具有存储数据的功能，但是在实现方式和功能上有很大的区别。

1. 链表的存储方式是动态的，而线性表的存储方式是静态的。链表是通过节点之间的指针来建立联系，可以根据实际情况进行动态扩容或缩减，而线性表是通过数组来存储数据，数组的大小在定义时就已经确定，无法改变。

2. 链表的插入和删除操作比较灵活，而线性表的插入和删除操作较为固定。链表的插入和删除操作只需要改变节点之间的指针，非常灵活，而线性表的插入和删除操作需要对数组进行移动，较为繁琐。

3. 链表的查找效率较低，而线性表的查找效率较高。在链表中，需要从头节点开始遍历整个链表才能找到需要的节点，效率较低；而在线性表中，可以通过索引直接访问到需要的元素，效率较高。

总的来说，链表和线性表都有各自的优缺点，在具体应用中需要根据实际情况选择合适的数据结构。链表的灵活性和动态性使其在实现某些算法或数据结构时具有优势，而线性表的查询效率较高，在实现某些查询操作时具有优势。