c语言实现单链表

### 单链表的数据结构与基本操作 #### 定义单链表节点结构体 为了实现单链表，在C语言中通常会先定义一个代表列表节点的结构体。此结构体至少应包含两个部分：存储实际数据的部分以及指向下一个节点的指针。 ```c typedef struct ListNode { int data; // 存储的数据项，这里假设为整数类型 struct ListNode *next; // 指向下一个节点的指针 } ListNode; ``` 这段代码展示了如何声明`ListNode`结构体来构建单链表的基础单元[^3]。 #### 创建新的节点 当需要新增加元素到链表里时，则要创建一个新的节点实例并初始化其属性： ```c ListNode* createNode(int value) { ListNode *newNode = (ListNode *)malloc(sizeof(ListNode)); newNode->data = value; newNode->next = NULL; return newNode; } ``` 通过上述函数可以动态分配内存给新节点，并设置初始值和后续链接为空。 #### 插入、删除、更新及遍历功能 对于已经存在的单链表来说，常见的几种操作包括但不限于插入、移除特定位置上的项目或者更改现有项目的数值；另外还有打印出所有当前保存着的信息等功能也十分有用。 ##### 向头部添加元素 ```c void insertAtHead(ListNode **head, int newValue){ ListNode *temp = createNode(newValue); temp->next = (*head); (*head) = temp; } ``` ##### 删除指定值的第一个匹配项 ```c bool deleteFirstOccurrence(ListNode **head, int targetValue){ if(*head == NULL || head==NULL)return false; ListNode *current=*head,*prev=NULL; while(current!=NULL && current->data !=targetValue){ prev=current; current=current->next; } if(current==NULL)return false; if(prev==NULL)(*head)=(*head)->next; else prev->next=current->next; free(current); return true; } ``` ##### 修改第一个找到的目标结点的内容 ```c bool updateFirstMatch(ListNode *head,int oldValue ,int newValue ){ ListNode *ptr=head; while(ptr!=NULL&& ptr->data!=oldValue )ptr=ptr->next ; if(ptr==NULL)return false ; ptr->data=newValue ;return true ; } ``` ##### 遍历整个链表并显示各节点的数据 ```c void traverseAndPrintList(ListNode *node){ printf("Traversing list...\n"); while(node!=NULL){ printf("%d -> ", node->data); node=node->next; } puts("END"); } ``` 以上提供了几个典型的功能实现方式，具体应用可根据实际情况调整参数传递方法或是内部逻辑处理细节。 #### 清理资源 最后非常重要的一点就是记得清理不再使用的对象所占用的空间，防止程序运行过程中出现内存泄漏的问题: ```c void clearList(ListNode **head){ ListNode *current=*head; ListNode *next_node; while(current!=NULL){ next_node=current->next; free(current); current=next_node; } *head=NULL; } ``` 该过程确保了所有已分配但未被引用的对象都被正确回收，从而保持系统的高效运作状态。