单向链表（Singly Linked List）
1.核心概念
单向链表是线性表的一种链式存储结构，它解决了顺序存储（如数组）的某些缺点。
2.与顺序存储的对比
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| 对比维度 | 顺序存储（数组） | 链式存储（链表） |
| 存储方式 | 连续的存储单元 | 任意的存储单元（可连续可不连续） |
| 内存占用 | 只需存储数据元素 | 数据元素 + 后继地址指针 |
| 插入/删除 | O(n)，需要移动元素 | O(1)，只需修改指针 |
| 动态扩展 | 困难，需重新分配 | 容易，动态申请节点 |
| 随机访问 | O(1)，直接索引 | O(n)，需要遍历 |
| 空间效率 | 无额外指针开销 | 有指针域的开销 |
3.链表节点结构
/**
* 节点(Node) = 数据域(Data Field) + 指针域(Pointer Field)
*
* 数据域：存储元素本身的信息
* 指针域：存储直接后继位置的地址
*
* 两者共同组成数据元素的存储映像
*/
typedef struct node {
DATATYPE data; // 数据域
struct node *next; // 指针域（指向下一个节点）
} LinkNode;
4.链表管理结构
/**
* 链表整体管理结构
* head: 指向第一个节点的指针（头指针）
* clen: 当前链表中有效节点的数量
*/
typedef struct list {
LinkNode *head; // 头指针
int clen; // 当前长度
} LinkList;
5.链表物理与逻辑关系
物理存储（内存中的实际情况）
-
内存地址: 0x1000 0x2000 0x3000
-
节点: [张三|0x2000] → [李四|0x3000] → [王五|NULL]
逻辑结构（我们理解的关系）
张三 → 李四 → 王五
6.基本操作分析
头插法 InsertHeadLinkList
-
时间复杂度：O(1)
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操作：新节点成为链表的第一个节点
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特点：插入速度快，但顺序与插入顺序相反
尾插法 InsertTailLinkList
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时间复杂度：O(n)
-
操作：新节点成为链表的最后一个节点
-
特点：需要遍历到链表尾部，但保持了插入顺序
查找操作
// 按姓名查找（固定条件）
DATATYPE *FindLinkList(LinkList *list, char *name);
// 通用条件查找（解耦合设计）
typedef int (*PFUN)(DATATYPE*, void* arg);
DATATYPE *FindLinkList2(LinkList *list, PFUN fun, void* arg);
设计思想：FindLinkList2 通过函数指针参数，允许调用者自定义查找条件，提高了函数的通用性和灵活性。
删除操作
int DeleteLinkList(LinkList *list, char *name);
关键技巧：需要维护 prev 指针停留在待删除节点的前一个节点，以便正确连接前后节点。
销毁操作
int DestroyLinkList(LinkList *list);
正确顺序：先逐个释放所有数据节点，再释放链表管理结构。
7.链表的核心优势
动态内存管理
// 需要时创建节点
LinkNode *new_node = (LinkNode*)malloc(sizeof(LinkNode));
//不再需要时释放
free(node);
高效的插入删除
-
插入：修改 1-2 个指针
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删除：修改 1 个指针 + 释放内存
无需移动大量数据
理论上的无限扩展
只要内存足够，链表可以无限增长
不受预先分配大小的限制
8.使用注意事项
边界条件处理
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空链表操作
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头节点操作
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尾节点操作
内存管理
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及时释放不再使用的节点
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避免内存泄漏
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防止野指针
遍历安全
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检查 next 是否为 NULL
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避免无限循环