面试题：C语言结构体与联合体在复杂数据结构与算法中的协同优化

设计思路

结构体定义：
- 链表节点结构体需要包含一个联合体来存储不同类型的数据。同时，为了区分联合体中存储的数据类型，添加一个枚举类型成员。另外，链表节点还需要指向下一个节点的指针。
插入节点函数：
- 创建新节点，为联合体分配合适的数据类型，并设置枚举类型标识。然后将新节点插入到链表的合适位置（例如链表头部或尾部，这里以头部插入为例）。
查找节点函数：
- 遍历链表，根据传入的查找条件（例如查找特定字符串标识或数值），对比节点中联合体存储的数据。如果找到匹配的节点，则返回该节点指针；否则返回 NULL。
联合体特性优化：
- 联合体共享内存空间，使得在同一时刻，节点只需存储一种类型的数据，从而优化了空间占用。在访问联合体成员时，根据枚举类型标识确定当前存储的数据类型，避免错误访问，提高操作效率。

核心代码

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

// 定义数据类型枚举
typedef enum {
    TYPE_INT,
    TYPE_DOUBLE,
    TYPE_STRING
} DataType;

// 定义联合体存储不同类型数据
typedef union {
    int intValue;
    double doubleValue;
    char stringValue[50];
} DataUnion;

// 定义链表节点结构体
typedef struct Node {
    DataUnion data;
    DataType dataType;
    struct Node* next;
} Node;

// 插入节点到链表头部
Node* insertNode(Node* head, int intData) {
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    newNode->data.intValue = intData;
    newNode->dataType = TYPE_INT;
    newNode->next = head;
    return newNode;
}

Node* insertNode(Node* head, double doubleData) {
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    newNode->data.doubleValue = doubleData;
    newNode->dataType = TYPE_DOUBLE;
    newNode->next = head;
    return newNode;
}

Node* insertNode(Node* head, const char* stringData) {
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    strcpy(newNode->data.stringValue, stringData);
    newNode->dataType = TYPE_STRING;
    newNode->next = head;
    return newNode;
}

// 查找节点函数
Node* findNode(Node* head, int intData) {
    Node* current = head;
    while (current != NULL) {
        if (current->dataType == TYPE_INT && current->data.intValue == intData) {
            return current;
        }
        current = current->next;
    }
    return NULL;
}

Node* findNode(Node* head, double doubleData) {
    Node* current = head;
    while (current != NULL) {
        if (current->dataType == TYPE_DOUBLE && current->data.doubleValue == doubleData) {
            return current;
        }
        current = current->next;
    }
    return NULL;
}

Node* findNode(Node* head, const char* stringData) {
    Node* current = head;
    while (current != NULL) {
        if (current->dataType == TYPE_STRING && strcmp(current->data.stringValue, stringData) == 0) {
            return current;
        }
        current = current->next;
    }
    return NULL;
}

以上代码展示了链表结构体定义、插入节点函数和查找节点函数的实现，利用联合体特性优化了空间占用和操作效率。在实际应用中，还需注意内存管理，例如在删除节点时释放相应的内存。

面试题：C语言结构体与联合体在复杂数据结构与算法中的协同优化

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