带头结点和不带头结点

1. 结构区别

• 不带头结点：

  • 链表的第一个结点直接存储有效数据。

  • 头指针（head）直接指向第一个数据结点。

  • 空链表时，头指针为NULL。

  struct Node *head = NULL; // 空链表

• 带头结点：

  • 链表的第一个结点是头结点，不存储有效数据，仅作为辅助结点。

  • 头指针始终指向头结点，头结点的next指向第一个数据结点。

  • 空链表时，头结点的next为NULL。

struct Node *head = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
head->next = NULL; // 空链表

2. 操作区别

(1) 插入操作

• 不带头结点：
  插入到链表头部时需修改头指针，需传递头指针的地址或返回新头指针。

  void insertAtFront(struct Node **head, int data) {
      struct Node *newNode = createNode(data);
      newNode->next = *head;
      *head = newNode;
  }

• 带头结点：
  头结点始终存在，插入操作无需修改头指针，只需操作头结点的next。

  void insertAtFront(struct Node *head, int data) {
      struct Node *newNode = createNode(data);
      newNode->next = head->next;
      head->next = newNode;
  }

(2) 删除操作

• 不带头结点：
  删除第一个结点时需修改头指针。

  void deleteFirstNode(struct Node **head) {
      if (*head == NULL) return;
      struct Node *temp = *head;
      *head = (*head)->next;
      free(temp);
  }

• 带头结点：
  删除第一个数据结点时，只需操作头结点的next。

void deleteFirstNode(struct Node *head) {
    if (head->next == NULL) return;
    struct Node *temp = head->next;
    head->next = temp->next;
    free(temp);
}

3. 优缺点

4. 应用场景

• 不带头结点：
  适用于对内存敏感的场景，或已知链表操作不会频繁修改头部的情况。

• 带头结点：
  简化代码逻辑，适合频繁在头部插入/删除的场景（如栈的实现）。

// 不带头结点：插入需处理头指针
struct Node* head = NULL;
insertAtFront(&head, 10);

// 带头结点：插入无需处理头指针
struct Node* head = createHeaderNode();
insertAtFront(head, 10);